Forskere måler kvanteeffektstigning i kvanteboostmotor for første gang

Et internationalt hold af forskere har for første gang målt en kvanteeffektstigning i en kvanteboostmotor. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen skitserer deres eksperimenter med kvanteboost-motorer og hvad de har lært.

Fysikere har studeret kvantevarmemotorer i mange år - de arbejder på måder, der ligner klassiske varmemotorer, men deres "arbejdsvæske, "som opfører sig på måder, der minder om damp i en dampmaskine, kan være i en sammenhængende superposition. Dette har fået mange i feltet til at spekulere på, om kvantemotorer faktisk kunne yde bedre end de klassiske motorer, vi ser omkring os hver dag. For bare fire år siden, et hold ved Hebrew University of Jerusalem hævdede at have fundet svaret, rapporterede en teori, der foreslog, at kvantemotorer kunne, Ja, være mere effektive end klassiske motorer. I denne nye indsats, forskerne har udført eksperimenter, der viser, at teorien var korrekt.

I deres eksperimenter, forskerne byggede en kvantevarmemotor ved at starte med en nitrogentomgang (NV) i midten af ​​en diamant - de foreslog, at dens to laveste energiniveauer repræsenterede de to niveauer af en qubit, og i dette tilfælde, fungerede som arbejdsvæske. Rollen som to termiske bade blev spillet af højere energiniveauer. Forskerne placerede deres NV i et magnetfelt, hvilket resulterede i en vending af energiniveauet, repræsenterer motorens begyndelsestilstand. Et arbejdsslag blev anstiftet ved at affyre en mikrobølgepuls mod NV, hvilket tvang qubit'en til at rotere i en indstillelig vinkel. Rotationen af ​​qubit reducerede mængden af ​​energi i midten af ​​NV, som holdet udtog. Forskerne affyrede derefter en grøn laser mod NV, tvinger qubit-niveauerne til at koble sig sammen med termiske bade, hvilket fik centrene til at vende tilbage til deres begyndelsestilstand. Forskerne gentog eksperimentet 100, 000 gange, skiftende cyklustider. De rapporterer, at for små qubit-rotationsvinkler, kraftudgangen var meget højere end for den samme type motor uden sammenhæng - hvilket viser, at deres motor var mere effektiv end en klassisk motor.

© 2019 Science X Network