Las baterías cuánticas podrían permitir una carga súper rápida gracias al entrelazamiento

Ingenio

A medida que los dispositivos móviles se vuelven más potentes, también se queman las baterías a un ritmo cada vez mayor. Las capacidades han ido subiendo poco a poco a lo largo de los años, pero una de las mayores mejoras han sido las tecnologías de carga rápida como Quick Charge 2.0 de Qualcomm y VOOC de Oppo. Sin embargo, los físicos han descubierto una forma en que las futuras baterías podrían cargarse a una velocidad de deformación aprovechando el entrelazamiento cuántico.



Probablemente esté familiarizado con los bits cuánticos (qubits) hasta cierto punto por todas las noticias sobre la computación cuántica en los últimos años. A diferencia de los bits digitales normales, un qubit puede estar en dos estados o ambos estados al mismo tiempo. Físicamente, los qubits pueden ser cualquier número de partículas, incluidos fotones, iones y átomos neutros. En el caso de una batería cuántica, los qubits se denominan qubits de trabajo (divertidamente apodados “ingenios”) porque se utilizan para almacenar energía que luego se puede extraer para realizar un trabajo. Cada ingenio tiene un estado de alta energía y un estado de baja energía. Agregue energía al sistema y cambia el ingenio al estado de alta energía para almacenar energía.

El truco para obtener tiempos de carga súper rápidos de una batería cuántica es que todos estos ingenios pueden (teóricamente) enredarse durante el proceso de carga. La carga convencional de la batería está limitada por procesos termodinámicos a medida que fluyen los electrones, pero dos ingenios entrelazados pueden evitar la mayor parte de esto. Si dos partículas están entrelazadas, compartirán el mismo estado cuántico incluso si no están en el mismo espacio físico. En este caso, ese estado está almacenando energía. Los investigadores dicen que esto significa que el ingenio puede ser cobrado 'globalmente' para un gran aumento en la velocidad . De hecho, la velocidad de carga es proporcional al número de ingenios de una batería. Si una batería cuántica con un qubit de trabajo tarda una hora en cargarse, una con seis ingenios solo tardaría 10 minutos.



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Sin embargo, este sigue siendo solo un modelo teórico de una batería. Existen varios problemas al implementar realmente un diseño que aproveche el entrelazamiento. Quizás el mayor problema es que los sistemas cuánticos no fluidos son muy difíciles de mantener, incluso durante períodos cortos de tiempo. Ciertamente, nada que se acerque a la cantidad de tiempo que se tarda en cargar una batería, incluso a la velocidad enormemente aumentada que se afirma en el documento. Este es un efecto de decoherencia, básicamente una interferencia del exterior del sistema cuántico. Los investigadores también necesitan encontrar una manera de obtener la energía de una batería cuántica de una manera útil en lugar de simplemente como calor radiante.

Se necesitará mucha más investigación para hacer realidad las baterías cuánticas que utilizan el entrelazamiento para acelerar la carga. Por el momento, tendrá que aguantar las aburridas baterías viejas que no se enredan.

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