最近,，來自英國,、意大利等四國的物理學(xué)家在英國物理學(xué)會（IOP）刊物《新物理學(xué)》雜志上發(fā)表論文,，提出了“量子電池”的概念，并理論證明了多量子比特相互糾纏而產(chǎn)生的“量子加速”能為充電提供捷徑,，所以用量子電池充電比傳統(tǒng)電池更快。

　　量子電池可以有多種物理形式,，如離子,、中性原子,、光子等。量子比特能同時(shí)處于兩種狀態(tài),，在量子電池中,，這兩種狀態(tài)代表不同能級，充電表示將量子比特由低能態(tài)變成高能態(tài),，而放電是逆向過程,。這些特殊的量子比特稱為“工作量子比特”，因?yàn)樗鼈兛梢栽趦﹄姾笥糜谝院蟮墓ぷ鳌?/p>

　　從本質(zhì)上說,，實(shí)驗(yàn)室中任何可控的,、有穩(wěn)定特征能態(tài)的量子系統(tǒng)都可以看作是一種電池。量子系統(tǒng)與傳統(tǒng)電池的重要區(qū)別是,，量子比特之間的聯(lián)系非常密切,，整個(gè)量子比特陣列可作為一個(gè)量子態(tài)。

　　研究人員證明：在充電過程中,，與沒有糾纏的量子相比,，糾纏量子在低能態(tài)和高能態(tài)之間通過的距離更短，而且量子比特越多,，糾纏越強(qiáng),，充電過程也就越快，充電使用時(shí)間與量子比特?cái)?shù)量成反比,。因此,，假如1個(gè)工作比特充電要1小時(shí)，6個(gè)工作比特就只需10分鐘,。但實(shí)際上,，典型量子系統(tǒng)不可能保持量子態(tài)這么長時(shí)間，它會與周圍環(huán)境相互作用而退相干,。

　　除了退相干以外,，量子電池用于現(xiàn)實(shí)的另一個(gè)障礙是，相對于手機(jī),、電動(dòng)車等設(shè)備的用電需求來說,，它們能存儲的電量太小了。

　　論文合著者,、意大利阿卜杜斯·薩拉姆國際理論物理中心物理學(xué)家約翰·古爾德說：“量子系統(tǒng)的儲電量比日常用電設(shè)備要小好幾個(gè)數(shù)量級,。我們只是從理論上證明了在給一個(gè)系統(tǒng)輸入能量時(shí)，量子物理能帶來加速,?！?/p>

　　此外，還有一個(gè)大問題在于：除了發(fā)熱（無序能量）以外,，量子電池能否做功（定向能量）,。研究人員打算進(jìn)一步研究熱力學(xué)過程中的量子效應(yīng),，以更好地理解量子電池的潛在應(yīng)用。