Bilim İnsanları, Kömür veya Petrolle Değil, Dolaşıklıkla Çalışan İlk Motoru Yaptı

[™ Admin]

Bilim İnsanları, Kömür veya Petrolle Değil, Dolaşıklıkla Çalışan İlk Motoru Yaptı

Çin Bilimler Akademisi'ndeki bilim insanları, dolanıklık ile çalışan bir kuantum motoru geliştirdiler; kuantum özelliği, bilginin çok uzak mesafelerde aktarılmasını sağlıyor.

Araştırmacılar, bu motoru iki kalsiyum atomunu bir iyon tuzağına yerleştirerek, bir lazerle vurarak ve dolanıklık farklılıklarını (ısı yerine) kullanarak enerji yaratarak yarattılar.

Bu kavram, önceki kuantum motorlarının dönüşüm verimliliğini iyileştirmiyor, ancak artan dolanıklığın mekanik verimliliği olumlu yönde etkilediğini kanıtlıyor.

"Kuantum" kelimesi, modern teknolojinin hemen hemen her alanında yaygınlaşıyor. Elbette kuantum bilgisayarlar var, ancak kuantum sabit diskleri, kuantum interneti ve evet, hatta kuantum motorları da var.

Ancak, diğer tüm "kuantum" teknolojilerinde olduğu gibi, bu tipik bir piston/yanma durumu değil. Bunun yerine, bu motorlar mekanik hareketi başlatmak için kuantum mekaniğinin tuhaf özelliklerinden yararlanıyor.

İnanılmaz derecede yeni bir teknoloji olmasına rağmen, kuantum motorları birkaç farklı şekilde gelir. Geçtiğimiz yıl, Okinawa Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'ndeki bilim insanları, fermiyonlar ve Bose-Einstein yoğunlaşmaları arasındaki karmaşık etkileşimi kaldıraçlayan bir kuantum motoru geliştirdiler. Bu, o zamanlar bir basın açıklamasında okunan "gazdaki parçacıkların kuantum doğası" ile ısıyı (bir ICE motorunun tipik enerji kaynağı) değiştirerek enerji yarattı. Bu motorun verimliliği yüzde 25'ti - ilk deneme için fena değildi, ancak pratik bir motor olmaya yakın bile değildi.

Şimdi, Çin Bilimler Akademisi'ndeki bilim insanları, başka bir tür kuantum tuhaflığından yararlanarak bir kuantum motoru yaratmaktan başka bir yöntem geliştirdiler: dolanıklık. "Kuantum" ile ilgili her şeyin poster çocuğu olan dolanıklık, iki parçacık üst üste geldiğinde oluşan durumdur, yani bilgileri ayrılmaz bir şekilde birbirine bağlıdır - aralarındaki mesafe ne olursa olsun. Çalışmada iyon tuzağında kalsiyum atomları kullanıldı ve en temel haliyle, motor parçacıkların ilk durumdan oldukça dolaşık durumlara geçişinde meydana gelen bir termodinamik süreci kullandı. Bu çalışmanın sonuçları Physical Review Letters dergisinde yayınlandı.

Çalışmanın ortak yazarlarından Zhou Fei, devlet destekli medya kuruluşu South China Morning Post'a "Çalışmamızın en önemli noktası, dolaşık özelliklere sahip bir kuantum motorunun ilk deneysel gerçekleştirilmesidir" dedi. "[Bu] dolaşıklığın bir tür 'yakıt' olarak hizmet edebileceğini nicel olarak doğruladı."

IFLScience web sitesi, süreci dört zamanlı bir motora benzetiyor. İlk olarak, atomlar kırmızı bir lazerden fotonları emer. Sonra genişler, bir kuantum yüküyle birleştirilir ve sıkıştırılır.

"Çalışma maddesi olarak iki dönen iyonun dolaşık durumlarını seçtik, [onların] titreşim modları yük görevi gördü. Zhou, South China Morning Post'a verdiği demeçte, "Lazer frekansı, genliği ve süresinin hassas ayarlamaları sayesinde iyonlar başlangıçtaki saf hallerinden oldukça dolaşık hallere geçtiler" dedi.

Bu yeni yöntem önceki kuantum motorlarının dönüşüm verimliliğini artırmadı, ancak çalışma dolaşıklığın yararlı enerji üretebileceğini kanıtladı. Ekip, kalsiyum iyonları kullanılarak 10.000'den fazla deneyi analiz etti ve artan dolaşıklık seviyelerinin gelişmiş mekanik verimlilik yarattığını buldu.

Kuantum bilgisayarlar gibi, dolaşıklıkla çalışan bu "motorlar" yalnızca mutlak sıfıra yaklaşan sıcaklıklarda çalışır. Ancak daha fazla araştırma, bu motorları ve pilleri geniş kuantum bilgisayarlarına ve devrelerine güç verebilecek hale getirebilir. Bunu ancak zaman gösterecek.

Kaynak: Popular Mechanics