点击上方“小麦大叔”，选择“置顶/星标公众号”
福利干货，第一时间送达
无论是光伏还是核能，人类文明迟早都必须转向可再生能源。考虑到人类不断增长的能源需求和化石燃料的有限性，可再生能源的这一趋势被认为是不可避免的。
因此，为了开发替代能源，科学家们进行了大量研究，其中大部分都是将电力作为主要能源载体。
而随着可再生能源的广泛开发，基于可再生能源的新产品和设备也得到了快速发展。最显著的变化，就是电动汽车的迅速普及。
虽然 10 年前在公路上大家几乎看不到电动汽车，但现在，每年数百万辆电动汽车进入千家万户。
电动汽车市场成为增长最快的新能源行业之一，马斯克也成为了世界上最富有的人之一。
与从碳氢化合物燃料的燃烧中获取能量的传统汽车不同，电动汽车依靠电池作为其能量的存储介质。但是，长期以来，电池的能量密度远低于碳氢化合物，这导致早期电动汽车的续航里程非常低。
尽管电池技术有了巨大的改进，但电动汽车仍然面临着一个尴尬的问题：电池充电速度过慢。
目前，电动汽车想在家中的充电桩上充满电大约需要10个小时，即使是在专用的快速充电站也需要20到40分钟才能为车辆充满电。这给消费者带来了额外的时间成本和不好的体验，更让一些潜在的消费者望电车止步。
有没有新技术，能缩短充电时间呢？
为了解决这个问题，科学家们在神秘的量子物理学领域寻找答案。他们不断的探索，最终发现量子技术可以实现更快的速度为电池充电。
科学家Alicki和Fannes在2012年发表的一篇开创性论文中首次提出了这种“量子电池”的概念。理论上，可以通过以集体方式同时对所有电池进行充电来加快电池的充电过程。
这尤其令人振奋。这种集体充电在传统电池中是不可能的，因为在传统电池中，电池是彼此独立平行充电的。
这种集体充电与平行充电的优势可以通过称为“量子充电优势”的比率来衡量。
后来，大约在2017年，人们注意到这种量子优势背后可能有两个来源，即“全局操作”（所有的细胞同时与其他所有的细胞交谈，即“所有的人坐在一张桌子上”）和“全耦合”（每个细胞可以与其他每个细胞交谈，即“许多讨论，但每个讨论只有两个参与者”）。
然而，目前还不清楚这两个来源是否是必要的，以及可以实现的充电速度是否有任何限制。
最近，韩国基础科学研究所（IBS）复杂系统理论物理中心的科学家们通过进一步探索，给出了一个全新的技术解决方案——量子充电技术。研究表明，在量子电池中用全耦合是不合适的，而全局操作的存在是量子领域的优势。
该小组进一步指出了这种优势的确切来源，同时排除了其他可能性，甚至提供了设计这种电池的明确方法。使用量子充电技术，可将传统的电动汽车充电过程加速 200 倍，这意味着充电时间将从 10 小时缩短到大约 3 分钟（在家里），或在充电站从 30 分钟缩短到 9 秒。
图源：韩国IBS 当前的电动汽车，与基于量子电池技术的未来汽车对比图示
研究人员表示，这一技术方案的影响可能是深远的，量子充电的实现，可能远远超出电动汽车和消费电子产品领域。例如，它可能会在未来的核能发电厂中找到关键用途，因为这里需要大量的能量以实现瞬间充电和放电。
当然，量子技术仍处于起步阶段，要在实践中实施这些方法还有很长的路要走。
然而，诸如此类的研究结果开辟了一个有希望的方向，并可以激励资助机构和企业进一步投资于这些技术。如果实现，相信量子电池将彻底改变我们使用能源的方式，并使我们更接近可持续未来。
原文地址：https://www.eurekalert.org/news-releases/946882
转自：eurekalert、学术头条等
版权声明：本文来源网络，版权归原作者所有。版权问题，请联系删除。
—— The End ——
往期推荐
点击上方名片关注我
你点的每个好看，我都认真当成了喜欢