Die Quantenwelt ist viel mehr als nur ein Thema, das der Entwicklung eines Ant-Man-Films dient. Es ist ein Teil der Materie und der Existenz, den wir noch nicht beherrschen und der nicht auf die Gesetze reagiert, die es uns bisher ermöglichten, zu verstehen, was uns umgibt. Aber wir sprechen hier nicht von Magie, sondern von etwas sehr Realem, das in der Gesellschaft immer mehr an Bedeutung gewinnen wird. So ist er Erste Quantenmaschine wird in China getestetDas verspricht grenzenlose Autonomie und das würde Verbrennerautos, Hybride, Elektroautos und Wasserstoff lächerlich machen.
Die Quantenwelt
Haftungsausschluss: Die Definitionen, die Sie unten lesen, sind aus wissenschaftlicher Sicht möglicherweise nicht ganz korrekt, für normale Benutzer jedoch nützlich.
Die Quantenwelt ist eine Ein mikroskopisches „Königreich“, in dem andere Regeln gelten als diejenigen, die wir in unserem täglichen Leben gewohnt sind. Wir wissen, dass die Materie um uns herum, wie Autos, Häuser und wir selbst, aus kleinen Teilchen besteht, die Atome genannt werden. Nun, die Quantenwelt befindet sich in einem noch kleineren Maßstab, in dem sich die Bestandteile dieser Atome, wie zum Beispiel Elektronen, auf besondere Weise verhalten. Die physikalischen Gesetze, die wir bisher entwickelt haben, erlauben es uns nicht, dieses Verhalten zu definieren, und hier beginnen wir, über Quantenphysik zu sprechen.
Verbrennung, Elektrizität und alles bisher Bekannte vergessen
In der winzigen Quantenwelt können sich Teilchen zu einem bestimmten Zeitpunkt an verschiedenen Orten befinden, über enorme Entfernungen augenblicklich kommunizieren und Leistungen vollbringen, die unser bisheriges Wissen über Materie in Frage stellen.
Wenn wir im Laufe der Jahrhunderte gelernt haben, dass ein Kraftstoff es uns ermöglicht, Wärmeenergie zu gewinnen, die dank eines Motors in kinetische Energie umgewandelt werden kann, oder dass das Verhalten eines Materials wie Silizium es uns ermöglicht, ein Computersystem zu erstellen, das mit einem Binärsystem arbeitet Code, Wichtig ist zu wissen, dass die Quantenwelt die Tür zu neuen Technologien und revolutionären Anwendungen öffnet.
Aus ultraschnelle Computer Das kann sogar Probleme lösen, die für aktuelle Geräte unmöglich wären Ultrasichere Kommunikation dass kein Hacker es abfangen könnte. Und jetzt scheint es, dass es das auch könnte Verwandeln Sie die Art und Weise, wie wir uns bewegendank der Entwicklung von Quantenmotoren, wie sie in China untersucht werden, oder Batterien, die auf dieser Technologie basieren würden.
Wie funktioniert die Quantenmaschine?
Diese Quantenmaschine basiert auf einem Phänomen namens Quantenverschränkung. Stellen Sie sich vor, dass Sie zwei Teilchen haben, die so tief miteinander verbunden sind, dass das, was mit dem einen passiert, sich sofort auf das andere auswirkt, egal wie weit sie voneinander entfernt sind. Es ist, als ob sie durch ein unsichtbares und unzerbrechliches Band verbunden wären.
Chinesischen Wissenschaftlern ist es gelungen, diese Quantenverschränkung als zu nutzen eine Art „Treibstoff“ für Ihren Motor. Sie haben eine erstellt System, in dem 40 Calciumionen (elektrisch geladene Atome) verschränkt sind und in einem Magnetfeld gefangen. Dann, mittels Laserpulsenbringen diese Ionen zum Schwingen und erzeugen Energie.
Das Überraschendste ist, dass dank der Quantenverschränkung Dieser Motor kann Energieumwandlungswirkungsgrade erreichen, die über die durch die Gesetze der klassischen Thermodynamik festgelegten Grenzen hinausgehen.. Unter Effizienz versteht man die Menge an Schwingungen, die für jedes verwendete Lichtphoton erzeugt werden können. Mit anderen Worten: Er kann Energie viel effizienter nutzen als jeder herkömmliche Motor.
Was bietet diese Quantenmaschine?
Diese Quantenmaschine bietet eine Riesiges Potenzial in Bezug auf Energieeffizienz und Autonomie.
Im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren, deren Energiemenge durch die Energiemenge begrenzt ist, die sie aus dem Kraftstoff gewinnen können, oder Elektromotoren, die von der Kapazität ihrer Batterien abhängen, könnte ein Quantenmotor jedes Energiephoton optimal nutzen und viel länger laufen ohne dass getankt oder aufgeladen werden muss.
Stellen Sie sich ein Auto vor, das das kann Mit einer einzigen Ladung „Quantentreibstoff“ können Tausende von Kilometern zurückgelegt werden, oder elektronische Geräte, die wochen- oder sogar monatelang funktionieren können, ohne an eine Steckdose angeschlossen zu sein. Genau das könnte diese Quantenmaschine in Zukunft Wirklichkeit werden lassen.
Wann könnte diese Quantenmaschine eintreffen?
Es ist wichtig zu beachten, dass sich diese Technologie noch in einem sehr frühen Entwicklungsstadium befindet. Der Bisher wurden mehr als 10.000 Experimente im mikroskopischen Maßstab durchgeführtund es ist noch ein langer Weg, bis wir Quantenmotoren in unseren Fahrzeugen oder Alltagsgeräten sehen können, wie Zhou Fen, einer der Verantwortlichen für das in der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlichte Projekt und Mitglied der Chinesische Akademie der Wissenschaft.
Chinesische Wissenschaftler Sie arbeiten bereits am nächsten Schritt: Die Masse der im Motor verwendeten Ionen zu erhöhen, ohne die Stabilität der Quantenverschränkung zu beeinträchtigen.. Wenn diese Technologie verfeinert und technische Herausforderungen überwunden werden, werden wir wahrscheinlich praktische Anwendungen in Bereichen wie Elektronik und Quantencomputer sehen.
Einige Schätzungen deuten darauf hin, dass es Jahrzehnte dauern könnte, bis wir Quantenmotoren in unseren Autos oder Geräten sehen. Allerdings hat sich die Geschwindigkeit der Fortschritte in der Quantenforschung in den letzten Jahren beschleunigt, sodass es nicht verwunderlich wäre, innerhalb von 10 bis 20 Jahren konkrete Anwendungen zu sehen.
Auf jeden Fall erinnert uns das daran wie flüchtig die Realität von Elektroautos und sogar Wasserstoffautos sein könnte. Es kann sein, dass wir schon in 10 oder 20 Jahren über die neue Motorengeneration nachdenken, die alle bisherigen Fortschritte lächerlich machen wird.
