Kuantum teknolojilerinde yeni bir dönüm noktası yaşanıyor. PSL Araştırma Üniversitesi ve Pisa Üniversitesi'nden araştırmacılar, klasik pillerden daha iyi performans gösteren, basit yapısıyla dikkat çeken bir kuantum pil modeli tanıttı. Araştırma, prestijli Physical Review Letters dergisinde yayımlandı.
KUANTUM PİLLERE YENİ YAKLAŞIM
Son yıllarda kuantum mekaniği ilkeleriyle çalışan cihazlar üzerinde yoğunlaşan bilim insanları, enerji depolamada klasik çözümlere alternatif olarak kuantum pilleri araştırıyordu. Ancak şimdiye kadar geliştirilen modellerin çoğu, kuantum sistemlerin klasik sistemlere göre üstünlüğünü açık şekilde kanıtlayamamıştı.
Yeni model, bu durumu değiştirecek nitelikte. Araştırmacılar, iki eşlenmiş harmonik osilatörden oluşan basit bir sistem önerdi: biri “şarj cihazı”, diğeri ise “pil” görevini üstleniyor. Bu iki osilatör arasında gerçekleşen anharmonik etkileşim, sistemi klasik olmayan, dolanık kuantum durumlarına yönlendirerek enerji transferini hızlandırıyor.
PERFORMANS KARŞILAŞTIRMASI YAPILDI
Araştırmacılar, önerdikleri kuantum pil modelini hem uygun bir klasik pil modeliyle karşılaştırdı hem de Barselona’daki Fotonik Bilimler Enstitüsü tarafından tanımlanan resmi performans sınırlarını göz önüne aldı. Sonuçlar, kuantum modelin klasik modele göre belirgin şekilde daha yüksek şarj gücüne sahip olduğunu ortaya koydu.
KUANTUM HIZ SINIRI AŞILDI
Model, bir kuantum sisteminin ulaşabileceği teorik maksimum hız olan kuantum hız sınırına da ulaşmayı başardı. Bu durum, modelin yalnızca teorik olarak değil, temel fizik kuralları açısından da olağanüstü bir başarıya sahip olduğunu gösteriyor.
DENEYSEL UYGULAMA MÜMKÜN
Araştırmacılar, önerdikleri modelin mevcut deneysel teknolojilerle gerçekleştirilebileceğini vurguladı. Özellikle süperiletken devrelerin, bu kuantum pil tasarımının deneysel versiyonlarını üretmekte önemli rol oynayabileceği belirtiliyor. Bu doğrultuda, ilerleyen dönemlerde deneysel fizik gruplarıyla iş birliği yapılması planlanıyor.
YOLUN BAŞINDA
Her ne kadar bu gelişme büyük bir adım olsa da, tam anlamıyla işlevsel bir kuantum pilin geliştirilmesi hâlâ uzun vadeli bir hedef. Araştırmacılar, çalışmalarının kuantum enerji depolama sistemlerine yönelik hem teorik hem de deneysel alanda yeni araştırmalara ilham vereceğini düşünüyor.
