Chinese researchers have proposed a quantum battery (QB) concept to realize remote charging, effectively solve the problem of energy dissipation, and achieve durable and efficient performance in quantum batteries.

中國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)提出的一種新型量子電池方案示意圖。圖片來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院官網(wǎng)

【知識(shí)點(diǎn)】

近年來(lái)，日益增長(zhǎng)的能源需求激發(fā)了學(xué)術(shù)界對(duì)變革性儲(chǔ)供能裝置的研究興趣。量子電池概念由波蘭和比利時(shí)等國(guó)家的物理學(xué)家提出，隨后各國(guó)科學(xué)家競(jìng)相角逐這一領(lǐng)域。

科學(xué)家們希望通過(guò)利用微觀物質(zhì)的量子特性與全新的自下而上的原子級(jí)制造工藝，研發(fā)出尺寸更小、充電功率更強(qiáng)、充電容量更高的儲(chǔ)供能裝置——量子電池。

和依賴鋰等材料儲(chǔ)存電荷的傳統(tǒng)化學(xué)電池不同，量子電池利用微觀系統(tǒng)的量子能級(jí)存儲(chǔ)能量，既不會(huì)閃爆，也不會(huì)污染環(huán)境。未來(lái)一旦研發(fā)出量子電池，光伏的光電轉(zhuǎn)換效率將得到顯著提高。

湖北大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院、蘭州大學(xué)等單位的研究者共同合作完成的研究方案中，兩個(gè)二能級(jí)原子分別作為充電器和量子電池，被放置在一個(gè)矩形金屬波導(dǎo)管中，這樣做可以實(shí)現(xiàn)量子電池非接觸式遠(yuǎn)距離充電，有效解決量子電池的能量耗散問(wèn)題和距離限制問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)量子電池的持久高效性能。

【重要講話】

基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新不斷加強(qiáng)，一些關(guān)鍵核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展壯大，載人航天、探月探火、深海深地探測(cè)、超級(jí)計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星導(dǎo)航、量子信息、核電技術(shù)、新能源技術(shù)、大飛機(jī)制造、生物醫(yī)藥等取得重大成果，進(jìn)入創(chuàng)新型國(guó)家行列。

We have grown stronger in basic research and original innovation, made breakthroughs in some core technologies in key fields, and boosted emerging strategic industries. We have witnessed major successes on multiple fronts, including manned spaceflight, lunar and Martian exploration, deep sea and deep earth probes, supercomputers, satellite navigation, quantum information, nuclear power technology, new energy technology, airliner manufacturing, and biomedicine. China has joined the ranks of the world's innovators.

——2022年10月16日，習(xí)近平在中國(guó)共產(chǎn)黨第二十次全國(guó)代表大會(huì)上的報(bào)告

【相關(guān)詞匯】

電磁場(chǎng)

electromagnetic field

量子糾纏

quantum entanglement

儲(chǔ)供能裝置

energy storage and supply devices

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