awardbios“量子電池”來了？未來EV充滿電最快只需幾秒 速度提升200倍

　　無論是光伏還是核聚變，人類文明遲早都必須轉向可再生能源?？紤]到人類日益增長的能源需求和化石燃料的有限性，這是不可避免的。因此，科學家為開發替代能源進行了大量的研究，其中大多數利用電力作為主要的能源載體。

　　隨著可再生能源的廣泛研發，社會發生了逐漸的變化，awardbios世界采用了以可再生能源為基礎的新產品和設備。最顯著的變化就是電動汽車的迅速普及，現在每年都有數百萬輛電動汽車售出。電動汽車市場是增長最快的行業之一，這也幫助埃隆·馬斯克成為世界上最富有的人。

　　與從碳氫化合物燃料燃燒中獲取能量的傳統汽車不同，電動汽車依靠電池作為其能量的存儲介質。在很長一段時間里，電池的能量密度遠低于碳氫化合物，這導致早期電動汽車行駛里程很低。但隨著電池技術的逐步改進，這一障礙已被突破。

　　然而，另一方面，今天電動汽車的消費者又面臨著另一個困難——電池充電速度慢。目前，汽車需要大約10個小時才能完全充電，即使是充電站的超級充電器也需要長達20-40分鐘才能為車輛完全充電。這給客戶帶來了額外的成本和不便。

　　為了解決這個問題，科學家們在量子物理學的神秘領域中尋找答案。他們的研究發現，量子技術可能會帶來以更快速度給電池充電的新機制。這種“量子電池”的概念在2012年由Alicki和Fannes發表的一篇開創性論文中首次提出。理論上，量子資源，如糾纏，可以通過集體的方式同時給電池內的所有電池充電，從而大大加快電池的充電過程。

　　根據之前的研究，量子技術可以加快電池充電的速度，而且其充電優勢可能是由2方面因素帶來的：“全局操作”和“全耦合”。但此前科學家還不清楚這2個因素是否都是必要的。

　　最近，來自基礎科學研究所復雜系統理論物理中心的科學家們進一步探討了這些問題。一項發表于《物理評論快報》的研究指出，在量子電池中，“全耦合”是不相關因素，而“全局操作”是其唯一的充電優勢來源。IBS是韓國政府出資開展基礎科學研究和相關純基礎研究的研究機構。

　　研究人員發現采取“全局操作”的量子充電方案后，充電速度與電池數量之間呈二次函數關系，而不再是傳統充電方式下的線性關系。因此，對于一款內置約200組電池的經典電動汽車，新的量子充電方式有望使充電速度提高約200倍，充電效率可從10小時縮短至3分鐘左右。在高速充電站，充電時間將從30分鐘縮短到短短幾秒。

　　研究人員表示，研究結果可能是深遠的，量子充電的影響可能遠遠超出電動汽車和消費電子產品。例如，它可能在未來的聚變發電廠找到關鍵用途，這些發電廠需要在瞬間充電和排放大量的能量。

　　當然，量子技術仍處于起步階段，要實現這些方法的實際應用還有很長的路要走。然而，諸如此類的研究發現創造了一個有前途的方向，并可以激勵資助機構和企業進一步投資于這些技術?？茖W家們相信，如果量子電池得以應用，它將徹底改變我們使用能源的方式，使我們離可持續發展的未來更近一步。