Cientistas da China e dos EUA estão propondo um novo método para carregar baterias quânticas de forma mais rápida e eficiente, empregando canais de luz. O objetivo é explorar os princípios fundamentais da mecânica quântica, como entrelaçamento e coerência, para transcender as limitações da física clássica, resultando em maior capacidade de carga, velocidade de recarga aprimorada e eficiência superior em comparação com as baterias convencionais.
Uma das razões para essas vantagens significativas reside no fato de que, devido aos efeitos quânticos, todas as células dessas futurísticas baterias podem ser recarregadas simultaneamente, potencialmente desafiando até a lei de causa e efeito, garantindo assim uma velocidade de recarga inigualável.
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Os cientistas, liderados por Wan-Lu Song e seus colegas das universidades de Boston e Lanzhou, acreditam que é possível aprimorar ainda mais esse conceito. Eles desenvolveram um esquema inovador que emprega vias de luz – tecnicamente conhecidas como guias de onda – para mitigar a decoerência e superar as limitações do carregamento à distância.
O esquema proposto é mais prático em comparação com outras abordagens semelhantes. Embora protótipos de baterias quânticas funcionais tenham sido construídos, a maior parte da pesquisa nessa área ainda permanece no âmbito teórico.
Utilização de guias de onda para carregar baterias quânticas
O esquema envolve a utilização de dois sistemas de dois níveis, onde cada sistema possui dois níveis de energia, geralmente representados como um estado fundamental e um estado excitado. Um sistema representa a própria bateria quântica, enquanto o outro funciona como o carregador. A transferência de energia entre os dois sistemas ocorre por meio de um acoplamento coerente com outros sistemas de dois níveis ou campos externos.
Essas interações coerentes são delicadas e suscetíveis à decorência, que pode resultar em perda de contato com a bateria devido a interações com o ambiente ou distância inadequada entre a bateria e o carregador.
A inovação crucial proposta pela equipe é o uso de guias de onda ocos retangulares, que atuam como canais para guiar ondas eletromagnéticas de forma controlada, permitindo a transferência de energia entre a bateria quântica e o carregador sem contato direto.
O professor Jun-Hong An, coordenador da pesquisa, enfatizou que as interconexões quânticas facilitadas pelos guias de onda oferecem uma solução prática para superar os desafios na implementação das baterias quânticas.
Fonte: Inovação tecnológica
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