Група вчених провела теоретичні дослідження, результати яких показали, що матриця, що складається і нанорозмірних акумуляторних батарей, може бути заряджена набагато швидше, ніж кожна така батарея індивідуально. Цей феномен є результатом так званих колективних квантових взаємодій, які становлять основу відносно нової галузі - квантової термодинаміки. Ця область займається вивченням того, як квантові ефекти впливають на закони традиційної фізики, що визначають такі фундаментальні величини, як енергія, робота і т.

Переважна більшість досліджень, пов'язаних з практичним використанням явищ квантової механіки, спрямовані на передачу квантової інформації та її обробку в надрах розроблюваних квантових обчислювальних систем. І лише в одиничних випадках проводяться дослідження, що демонструють переваги використання квантових ефектів в інших областях, зокрема, в термодинаміці. Лише недавно було продемонстровано, як явище квантової заплутаності може дозволити виконати більшу кількість роботи при використанні енергії, черпали з одного нанорозмірного пристрою, свого роду "квантової батареї".

У нових дослідженнях вчені показали, що квантові явища дозволяють не тільки більш ефективно використовувати енергію, при їх допомоги можна також збільшити ємність і скоротити час заряду вищезазначених квантових батарей. Більш того, даний процес не вимагає наявності квантової заплутаності, хоча для цього необхідний ряд умов, потрібних для створення квантової заплутаності.

"Ми продемонстрували, що цілком можливо організувати квантове взаємодія між двома або великими тілами, які не залучаючи до цього явище квантової заплутаності" - пишуть дослідники з університету Монаша (Monash University), Австралія, - "Що виникає при цьому так зване квантове перевага пропорційно числу залучених під все це тел, квантових нанорозмірних батарей в даному випадку ".

Що Забезпечує взаємодіями квантове перевага так само має свої межі, які і визначають мінімально можливий час зарядки акумуляторних батарей за рахунок квантових ефектів. Основним обмежуючим фактором є фактор квантової швидкості, максимальної швидкості квантових процесів, який визначає як межі квантово-термодинамічних процесів, так і швидкодія майбутніх квантових комп'ютерів.

"Квантові біти, кубіти квантових комп'ютерів, які представляють собою іони або атоми, також можна розглядати в якості крихітних квантових акумуляторних батарей, по відношенню до яких можна застосувати результати наших досліджень" - пишуть дослідники, - "А нашою основною метою є те, щоб можна було використовувати квантове перевага в системах з кінцевим кількістю залучених тел всюди, де це можливо. Це ж, у свою чергу, може привести до появи цілого ряду фантастичних технологій, починаючи від крихітних акумуляторів, порівнянних по ємності з великими акумуляторами, наномашин, здатних виконувати велику кількість роботи і багато іншого ".