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2026-02-05 17:00:00
量子電池が量子コンピュータ内に組み込まれており、このような電池が将来の量子技術を動かす役割を果たすことができるかどうかを判断するための第一歩となります。
従来の電池は、その構成要素が電気化学反応を起こすためエネルギーを蓄えますが、量子電池は量子状態が変化する量子ビット、つまり量子ビットに依存しています。いくつかの研究では、この方法で量子性を利用すると、次のような結果が得られることが示されています。 より速い充電しかし、量子電池の実用性と有用性については未解決の疑問が残っています。
「将来の多くの量子技術には、量子バージョンのバッテリーが必要になるでしょう」と彼は言います。 ディアン・タン 中国合肥国立研究所にて。 「量子コンピューティング、通信、センシングの開発では大きな進歩が見られましたが、これらの量子システムのエネルギー貯蔵メカニズムはまだ十分に研究されていません。」
タン氏と彼の同僚は、マイクロ波で制御できる小さな超伝導回路から作られた12量子ビットを使用してバッテリーを構築した。すべての量子ビットはバッテリーセルの役割を果たし、最も近い隣接ビットとも相互作用しました。
研究者らはこれらの相互作用を制御できるため、2 つの異なる充電プロトコルを実験しました。 1 つは従来の、つまり古典的な電池の充電方法を模倣したもので、量子相互作用を使用しませんでしたが、もう 1 つのプロトコルは量子相互作用を使用しました。研究チームは、量子ビット間の量子相互作用を利用することで、バッテリーが平均してより多くの電力をより早く得られることを発見しました。
「量子電池は、従来の充電電力の最大 2 倍の最大電力を達成します」とチームメンバーは言います。 アラン・サントス スペイン国立研究評議会にて。これが各量子ビットがその最も近い隣接ビットとのみ相互作用する状態で機能することが重要である、と彼は言う。なぜならそれは超伝導量子コンピュータの標準であり、これらの有利な相互作用をさらにエンジニアリングすることは実際上困難だからである。
ジェームス・クアック オーストラリアの連邦科学産業研究機関の博士らは、これまで量子電池の充電実験では、たとえば既存の量子デバイスのコンポーネントの代わりに分子を使用していたと述べています。クワックとその仲間たち 以前に理論化した 量子電池を搭載した量子コンピュータはより効率的で大型化が容易になる可能性があり、その結果、 より強力な。 「これは私たちがつい最近提案した理論的なアイデアでしたが、新しい研究は将来の量子コンピューターを強化するための基礎として実際に使用できる可能性があります」と彼は言います。
しかし、従来の電池と量子電池を正確に比較することは困難であると、 ドミニク・シャフラネク チェコ共和国のカレル大学にて。同氏の見解では、測定された量子電池の利点を明確に有用なデバイスに変換する明確な方法は現時点では存在しないという。
カバン・モディ シンガポール工科デザイン大学の教授らは、最も近い隣接ビットとのみ相互作用する量子ビットの場合、彼のチームの数学的研究は、充電の利点はわずかしかなく、ノイズや量子ビット制御の遅さなど、実際の量子コンピュータの他の特性によって簡単に打ち消される可能性があることを示したと述べている。
同時に、量子コンピューターは最終的にははるかに優れたものになる可能性があります。 従来のコンピュータよりもエネルギーコストが高いしたがって、非常に大型の量子コンピューターを構築する場合、エネルギーがその中でどのように移動できるかを研究することが必要になる可能性があるとモディ氏は言います。
タン氏は、次のような量子技術のエネルギー貯蔵を検討していると述べています。 量子コンピュータ、彼のチームの量子電池の理想的な使用例として。研究者たちは現在、バッテリーと量子ビットベースのバッテリーを組み合わせたいと考えています。 量子熱エンジンこれにより、量子コンピューター内でバッテリーに保存できるエネルギーが生成されます。
トピック:
#量子コンピュータに内蔵された急速充電量子電池