Bilim insanları için atılımlar genellikle beklenmedik dönüşlerden kaynaklanır. Hong Kong Şehir Üniversitesi (CityUHK) Fizik Bölümü’nde doçent olan Oscar Dahlsten liderliğindeki bir araştırma ekibi, yalnızca kuantum bir çözüm keşfetmek için teorik bir sınırlamayı kanıtlamak üzere yola çıktı. Bulgu, geleneksel fiziksel kısıtlamaları kırıyor ve değişken kaynaklardan enerji toplamak için bir strateji sunuyor.
Çalışma yakın zamanda yayınlandı Fiziksel İnceleme Mektupları “Karışık Durumların Benzersiz Ayrıştırmaları ve Deterministik Enerji Transferleri” başlığı altında.
Doğal kaynaklardan gelen enerjiye genellikle entropi veya rastgelelik eşlik eder ve bu da pilleri şarj etmek ve elektronik cihazları çalıştırmak için gereken öngörülebilir güce dönüştürülmesini zorlaştırır.
Çalışma, kuantum teorisinin, karışık durumların benzersiz olmayan ayrışması olarak bilinen ayırt edici bir özelliğinin, deterministik enerji hasadını (DEH) mümkün kılarak, enerjinin karşılık gelen bir entropi transferi olmadan bir kaynaktan bir hasatçıya aktarılmasına izin verebileceğini göstermektedir.
Ana fikir, bir kuantum toplayıcının farklı ara süperpozisyon durumlarına karşılık gelen birden fazla yolla şarj edilebilmesidir. Kaynak, hasat makinesinde bu durum geçişlerinden birini tetiklediği sürece, nihai durum kesinlikle yüklü durum olacaktır. Bu, farklı kaynak durumlarının enerjiyi öngörülebilir bir şekilde aktarırken entropi aktarımını önleyebileceği olası bir mekanizmayı akla getiriyor.
Dahlsten, “Başlangıçta böyle bir protokolün imkansız olabileceğini göstermek için yola çıktık. Çabalarımız bizi tam olarak aradığımız deterministik enerji transferini sağlayabilecek kuantum bir çözüme götürdü. Şaşırtıcı bir şekilde, bir sınırlamayı kanıtlamaya çalışmaktan uygulanabilir bir çözümü ortaya çıkarmaya geçiş, projenin en şaşırtıcı ve ödüllendirici anlarından biriydi” dedi.
Ortam enerjisini minimum kayıpla kullanılabilir güce dönüştürmek için teorik bir temel sağlayan çerçeve, gelecekteki düşük güç teknolojilerine işaret ediyor. Geleneksel AC-DC doğrultucuların temel kayıplarını azaltmak için ileriye dönük bir yol sunuyor ve nesnelerin internetinin, giyilebilir cihazların, akıllı şehir sensörlerinin ve 6G cihazlarının ortam kaynaklarından güç almasına yardımcı olabilir.
Lisa Kilit
BA sanat tarihi, MA maddi kültür. Eski müze editörü, sağlık görevlisi ve organ nakli koordinatörü. 2021’den beri Science X için editörlük yapıyorum.
Tam profil →
Robert Egan
Matematiksel biyoloji alanında lisans, yaratıcı yazarlıkta yüksek lisans. Bilim ve dil üzerine eşsiz bakış açılarıyla çok seyahat ettim.
Tam profil →
