打破傳統(tǒng)因果關(guān)系規(guī)則，量子電池提升充電效率

日本東京大學(xué)科學(xué)家在最新一期《物理評(píng)論快報(bào)》雜志發(fā)表論文指出，量子電池是一種可以利用量子效應(yīng)的儲(chǔ)能設(shè)備，其可以繞過(guò)傳統(tǒng)因果關(guān)系規(guī)則提升充電效率。

在量子世界里，原因并不總是先于結(jié)果出現(xiàn)。圖片來(lái)源：《新科學(xué)家》網(wǎng)站

研究人員解釋說(shuō)，在經(jīng)典世界中，因果關(guān)系只有一個(gè)方向：如果事件A導(dǎo)致了事件B，那么很顯然事件B不會(huì)導(dǎo)致事件A。但在量子尺度上，不可能判斷這種因果關(guān)系的走向，這種量子現(xiàn)象被稱為不定因果序。在這種狀態(tài)下，因果關(guān)系的兩個(gè)方向身處一種特殊的量子疊加態(tài)，其中兩者可以同時(shí)成立，也可以同時(shí)不成立。

研究團(tuán)隊(duì)利用兩個(gè)為量子電池供電的充電器開展了實(shí)驗(yàn)。他們計(jì)算了3種情況下電池將獲得多少能量以及充電效率。這3種情況分別為：充電器按順序?yàn)殡姵爻潆姟⑼瑫r(shí)為電池充電，以及由于前兩種情況疊加在一起，無(wú)法判斷哪個(gè)充電器在工作。

結(jié)果顯示，即使在充電器和電池之間的連接相對(duì)較弱的情況下，最后一種方法也能以最有效的方式為電池提供最大的能量。這意味著即使是次優(yōu)充電器，充電過(guò)程也能很好地工作。

此外，團(tuán)隊(duì)用量子光開展了原理驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，表明這種不定因果序可以用量子開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

中國(guó)香港大學(xué)朱利奧·奇里貝拉領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)在2009年利用量子開關(guān)展示了不定因果序，他表示，這說(shuō)明量子理論的基礎(chǔ)思想可以帶來(lái)實(shí)際應(yīng)用。

西班牙光子科學(xué)研究所的瑪西耶·萊文施泰因則表示，盡管這項(xiàng)新研究很有趣，但仍需進(jìn)一步開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。目前對(duì)量子電池的大多數(shù)研究都是理論性的，因此設(shè)計(jì)可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試的充電程序很重要。

（來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)）

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