В Канаде спроектировали первый тепловой квантовый двигатель

    image

    Группа физиков под руководством Джона Петерсона из Университета Ватерлоо Канады построила квантовый двигатель. Его коэффициент полезного действия близок к максимально возможному значению в своем классе.

    Работа двигателя основывается на цикле Отто на топливе из ядер углерода с полуцелым спином. Они выделяют энергию за счет ядерного магнитного резонанса.

    Цикл Отто
    Это термодинамический цикл, который описывает работу двигателя внутреннего сгорания с воспламенением сжатой смеси от постороннего источника энергии.

    Квантовый двигатель имеет холодильник и нагреватель. Роль первого выполняют низкочастотные моды радиоволн, а роль второго — высокочастотный радиосигнал вблизи Ларморовской частоты. Ядра углерода проходят процесс остужения в холодильнике, рабочее тело расширяют при помощи радиоволны, которая резонирует с ядерным спином. Затем ядра углерода нагревают. Это происходит при обмене теплотой с ядрами водорода, в котором водород выступает как переносчик тепла. Затем рабочее тело снова сжимают.

    image

    Стоит отметить, что максимальный КПД цикла Отто зависит от коэффициента сжимаемости, а его максимальное значение составляет около 44%. Эксперимент позволил достичь КПД 42%.

    У квантового двигателя мощность значительно меньше, чем у классического, а полезная работа за цикл — всего несколько петаэлектронвольт или несколько тысячных ватта. Полученные данные же позволят развивать технологию создания квантовых тепловых машин, в том числе, квантового холодильника, необходимого для охлаждения квантовых компьютеров.

    Кстати, в декабре Intel показала контроллер кубитов Horse Ridge, который способен работать даже при очень низких температурах с использованием транзисторов FinFET. Предполагается, что в будущем контроллер поможет масштабировать многокубитовые квантовые системы, и они будут достигать сотен тысяч и даже миллионов кубитов, а это приближает эпоху практических квантовых вычислений, так как избавляет машины от сложной и объемной системы коммуникаций.
    См. также: «Квантовая физика: декогеренция»
    Реклама
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее

    Комментарии 14

    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        +2
        Вряд ли он сможет преодолеть силы Ван-дер-Ваальса и тронуться с места :)
        +1
        Когда уже подвезут нанороботов для починки Клеток, Митохондрий и ДНК, а еще для синтеза белков и другой химии…
          +1

          Попробуйте CRISPR-Cas9

            0
            Эта технология не так хорошо работает как автоматический бот мог бы.
              0

              Среди ботов, которые уже функционируют, она явный фаворит.

            +2

            Когда лично Вы сделаете, тогда и подвезут. Шутка конечно, извините, но уж слишком "диванный" запрос :)

              +2
              gray goo нужно не забыть.
              +1
              О, стимпанковый киберпанк!
                +3
                Квантовый же!
                0
                Отличная штука! Теперь можно будет охлаждать линии передачи энергии из сверхпроводников до более низкого уровня
                  0
                  Сначала надо сделать настоящий ИИ, а уж он нам все настрогает.
                  Скорей бы снова стать красивым и молодым :)
                    0
                    к.п.д. 42% — это ни о чем. Современные ТРД имеют больше 50%.
                      +2
                      к.п.д. 42% — это ни о чем. Современные ТРД имеют больше 50%.
                      КПД 50% — это ни о чём. Современные водяные мельницы имеют больше 90%.

                      (проверил только что, загуглив «water turbines mechanical efficiency»)

                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                    Самое читаемое