تاثیرات چشمگیری که باتری‌های کوانتومی در زندگی ما خواهند داشت

صنعت خودرو رویای «میلیون مایلی» برای وسایل نقلیه الکتریکی دارد، به این معنا که محققان می‌خواهند باتری بسازند که بتواند بار‌ها و بار‌ها شارژ شود تا به یک میلیون مایل برسد بدون اینکه توانایی خود را در حفظ شارژ از دست بدهد.

به گزارش هفت‌گرد، این اتفاق به‌طور چشمگیری نیاز بسیاری از اپراتور‌های وسایل نقلیه برای شارژ باتری‌های خود را برطرف می‌کند. حتی دارندگان کاربری‌های سنگین می‌توانند هر چندسال یکبار برای تعمیر و نگهداری معمول به مغازه مراجعه کنند تا باتری‌های خود را شارژ کنند.

باتری‌های کوانتومی یک فناوری تئوری هستند که از فیزیک کوانتومی برای ایجاد واحد‌هایی با قابلیت نگهداری مقادیر عظیم انرژی و شارژ فوق‌العاده سریع استفاده می‌کنند.

تیم‌های متعددی از دانشمندان در دانشگاه‌ها، استارت‌آپ‌ها و آزمایشگاه‌های شرکتی در سرتاسر جهان برای توسعه باتری‌های کوانتومی کار می‌کنند و با قضاوت براساس مقالات تحقیقاتی اخیر در این زمینه، به نظر می‌رسد جامعه علمی در کل فکر می‌کند ما در این زمینه موفق هستیم.

در حال حاضر کسی نمی‌داند ما چقدر با باتری‌های کوانتومی فاصله داریم، اما در کل باید گفت باتری‌ها یک فناوری بسیار پیچیده هستند. حتی باتری‌های کوچکی که برای کالا‌های مصرفی استفاده می‌کنیم برای دانشمندان یک معما است. همانطور که ژانت گارسیا، مدیر ارشد برنامه‌های کاربردی و الگوریتم‌های کوانتومی در IBM، در پست اخیر این شرکت بیان کرد: ما واقعاً نمی‌دانیم که در داخل باتری‌ها چه می‌گذرد. این یک راز است.

او می‎‌گوید: ما می‌دانیم که چگونه باتری بسازیم. اما ما واقعاً نمی‌توانیم ببینیم که در یک باتری، در سطح مولکولی، در حالی که کار می‌کند چه اتفاقی می‌افتد. برای این منظور، شرکت‌هایی مانند آی‌بی‌ام و مرسدس بنز برای ایجاد سیستم‌های محاسباتی کوانتومی با قابلیت شبیه‌سازی فعل و انفعالات مولکولی درون باتری با یکدیگر همکاری می‌کنند. این می‌تواند در کوتاه‌مدت به انواع باتری‌های بهتری منجر شود، از باتری‌های تلفن همراه که سریع‌تر شارژ می‌شوند و عمر طولانی‌تری دارند تا خودرو‌های برقی با برد طولانی و حتی مهندسی انرژی صنعتی به منظور مصرف انرژی بهتر.

باتری‌های کوانتومی پیچیده‌تر از باتری‌های معمولی هستند. یکی از ایده‌های بزرگی که دانشمندان در راه توسعه آن‌ها در حال بررسی هستند، مفهومی به نام «فوق جذب» است. باتری‌های سنتی بر اساس یک اصل بصری کار می‌کنند: هرچه بزرگ‌تر باشند، به طور کلی شارژ آن‌ها بیشتر طول می‌کشد. اما این نسبت درباره باتری‌های کوانتومی متفاوت است به طوری که هر چه تعداد مولکول‌های بیشتری را در یک باتری دارای قابلیت جذب فوق‌جذب قرار دهید، سریع‌تر شارژ می‌شود. این بدان معناست که باتری به اندازه یک ساختمان سریع‌تر از باتری به اندازه یک تلفن همراه شارژ می‌شود.

برداشت سریع: دقیقاً نمی‌توان گفت که باتری‌های کوانتومی جدید چه زمانی وارد بازار می‌شوند. اما یک چیز مسلم است، زمانی که آن‌ها این کار را انجام دهند، کار بسیار بزرگی خواهد بود. تصور کنید آی‌پدی دارید که هرگز مجبور نیستید آن‌را شارژ کنید یا خودروی تسلایی دارید که می‌تواند میلیون‌ها مایل را بدون تمام شدن باتری طی کند. با این حال، مهم‌تر از آن، فناوری باتری‌های کوانتومی می‌تواند ما را از بحران آب و هوای جهانی ناشی ازفعالیت‌های انسانی و وابستگی ما به منابع سوخت مضر نجات دهد.