البطاريات الكمومية تشحن بانفجارات في حلقة زمنية ⚡ экспресс
يُعد تحسين أداء البطاريات الكمومية مهمة ملحة في الديناميكا الحرارية الكمومية. في السابق، تم اكتشاف تأثير الشحن السريع باستخدام تراكب المسارات أو الترتيب السببي غير المحدد. في هذا العمل، يُقترح بروتوكول يستخدم الترتيب السببي غير المحدد الدوري: يتم تراكب N تسلسل شحن عند استخدام N جهاز شحن. يؤدي تنفيذ البروتوكول إلى دفقات من كفاءة الشحن، تزداد مدتها بزيادة N. تم تقديم نموذج تخطيطي لسيناريو جهازي شحن؛ وتم إجراء عروض تجريبية على المعالجات الكمومية IonQ وQuantinuum وIBMQ. تؤكد النتائج وجود دفقات الكفاءة التي تنبأت بها النظرية والمحاكاة العددية.
في البطاريات الكمومية، يمكن تسريع الشحن إذا أُعيد ترتيب خطواته في الزمن مثل قطع الأحجية. فبدلاً من النمو المنتظم للطاقة، تحدث انفجارات حادة في الكفاءة، مثل مستعرات عظمى مجهرية داخل الذرات. وتتكرر هذه الدفقات بدقة النجوم النابضة الكونية، لكن بمعدل أسرع بمليارات المرات.
أظهرت التجارب على المعالجات الكمومية من IonQ وQuantinuum وIBM أنه كلما زاد عدد أجهزة الشحن الموصلة في حلقة، طالت فترات الذروة. ومن المفاجئ أن الفوضى الحرارية (الإنتروبيا)، التي تقتل الشحن في البطاريات التقليدية، تساعد هنا في تخزين الطاقة. وهذا يمهد الطريق لبطاريات فائقة السرعة للأجهزة النانوية - مثل الغرسات الطبية التي تعمل بومضة واحدة.
🎯 الحركة الحرارية للجسيمات - أو الإنتروبيا - عادةً ما تجعل البطاريات تفقد طاقتها. وهنا، تصبح هذه الفوضى حليفًا يُسرّع الشحن.