Bilim insanlarına göre “kuantum bataryalar” mümkün

Kuantum paradoksunu bataryanın içine yerleştirmek
Bunun etkileri ne olabilir?
Yorumlar

Metin Akpınar

Teknoloji Editörü

Bilim insanlarına göre “kuantum bataryalar” mümkün — Masanın üstünde duran bir bardak, kedi tarafından düşürüldüğünde, yani basit ifadeyle bardak yere düştüğünde sonuç olarak bu, onun kırılmasına neden olur. Bardak düşmediği durumdayken ise kırılmadan normal şeklinde kalmaya devam eder. Ancak kuantum dünyasında bu kuralların geçerli olması gerekmiyor. Ve şimdi bilim insanları tuhaflığın bir “**kuantum bataryasını**” şarj etmek için nasıl kullanılabileceğini gösterdiler. Buradaki amaç, enerjiyi geleneksel bataryalardan daha etkili bir şekilde depolamak, aktarmak ve dağıtmak.

Çalışmanın yazarlarından Yuanbo Chen, "Akıllı telefonlar veya sensörler gibi düşük güçlü cihazlara yönelik mevcut bataryalar, şarj depolamak için tipik olarak lityum gibi kimyasallar kullanırken, bir kuantum batarya atom dizileri gibi mikroskobik parçacıklar kullanır" diyerek olayı özetliyor. Kimyasal piller klasik fizik yasaları tarafından yönetilirken, mikroskobik parçacıklar doğası gereği kuantumun konusudur.

Kuantum paradoksunu bataryanın içine yerleştirmek

Yeni çalışmada, Tokyo Üniversitesi'ndeki bilim insanları, büyük ölçekli bir kuantum batarya görevi gören lazerler, lensler ve aynalar kullanarak bir laboratuvar deneyi gerçekleştirdi. Bu pilleri şarj etmek genellikle birbiri ardına çalışan birden fazla şarj aşaması gerektiriyor, ancak ekip burada belirsiz nedensel düzen (ICO) adı verilen bir kuantum etkisinden yararlandı. Temel olarak, sistemi bir kuantum süperpozisyonuna getirdiklerinde, nedensel düzen aynı anda her iki yönde de var olabilir ve birden fazla şarj adımının sırayla değil birlikte çalışmasına izin verebilir.

Çalışmada bilim insanları ICO ile kuantum parçacıklarından oluşan bir bataryayı şarj etme şeklinizin performansını büyük ölçüde etkileyebileceğini gösteriyor. Hem sistemde depolanan enerjide hem de termal verimlilikte büyük artışlar görüldüğü belirtiliyor. Ekip ayrıca ilginç ve aslında mantıksız bir etkileşim de keşfetti: Daha düşük güçlü bir şarj cihazı, aynı cihazı kullanan nispeten daha yüksek güçlü bir şarj cihazından daha yüksek verimlilikle daha yüksek enerjiler sağladı.

Bunun etkileri ne olabilir?

ICO'nun kuantum sistemleri içindeki ısı transferini manipüle etme yeteneği, güneş enerjisi yakalamada devrim yaratabilir. Güneş panelleri termal kayıplar nedeniyle verimlerini kaybederler, ancak ICO'dan yararlanmak bu kayıpları azaltabilir ve önemli ölçüde gelişmiş enerji çıkışına yol açabilir.

Tokyo ekibinin yaptığı öncü çalışma, pratik enerji çözümleri için kuantum aleminin benzersiz özelliklerinden yararlanmaya yönelik hayati bir adımı temsil ediyor diyebiliriz. ICO'yu yol gösterici ilke olarak benimseyen bu geleceğin bataryaları sadece cihazlarımıza güç sağlamakla kalmayabilir; enerjiyi nasıl yakaladığımızı, depoladığımızı ve kullandığımızı yeniden yazabilir.

Kaynakça https://newatlas.com/energy/quantum-batteries-charge-breaking-causality/ https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.240401 https://interestingengineering.com/innovation/new-quantum-batteries-charging-break-time-and-causality-rules-study