Вчені вперше довели перевагу квантової батареї в теоретичній моделі
Спеціалісти з PSL Research University і Пізанського університету представили теоретичну модель квантової батареї, яка вперше демонструє перевагу над класичними аналогами. Дослідження опублікували у Physical Review Letters.
Попередні спроби довести перевагу квантових батарей зосереджувались на складних моделях, які були важкими як для аналітики, так і для реалізації.
За словами авторів, нова розробка є набагато простішою і водночас демонструє досягнення так званої квантової межі швидкості — максимальної теоретично можливої швидкості зміни стану системи в квантовій механіці.
Модель побудована з двох зв’язаних гармонічних осциляторів, де один виконує роль зарядного пристрою, а інший — власне батареї. Ключем до переваги стала ангармонічна взаємодія між ними, яка дозволяє системі створювати заплутані квантові стани та «обходити» традиційну динаміку через скорочення шляху в гільбертівському просторі. Це забезпечує швидшу передачу енергії.
Автори також порівняли свою квантову систему з відповідною класичною моделлю, використовуючи формальні межі, запропоновані іншими науковцями, і отримали підтвердження справжньої квантової переваги. За словами дослідників, це перша така демонстрація у повністю розв’язуваній моделі.
Поки що система існує лише в теорії, однак команда бачить потенціал для експериментальної реалізації — наприклад, на базі надпровідних електронних схем. Дослідники вже планують співпрацю з лабораторіями для створення прототипу.
На думку авторів, ці результати можуть прокласти шлях до створення повноцінних квантових батарей у майбутньому та сприяти розвитку суміжних квантових технологій.
Нагадаємо, фізики з Університету Аалто встановили новий рекорд когерентності для трансмонного кубіта — понад 1 мс.