高效量子引擎开发文化基金或将推动量子革命

日本冲绳科学技术大学院大学（OIST）、德国凯泽斯劳滕大学和斯图加特大学的科学家团队协作，运用量子力学原理规划并制作出一种引擎。这是依据粒子在极小尺度上恪守的特别规矩开发的引擎，它不依赖于传统的燃料焚烧方法。相关论文宣布在27日《天然》杂志上。

天然界中的一切粒子都可依据其特别的量子特性分为玻色子或费米子。在十分低的温度下，量子效应变得很重要，玻色子的能态比费米子低，这种能量差可用来为发动机供给动力。量子引擎不像传统引擎那样周期性地加热和冷却气体，而是经过将玻色子转化为费米子然后再转化回来的方法作业。

OIST量子体系部分负责人托马斯·施舍教授解说说，要把费米子变成玻色子，可拿出两个费米子，然后把它们组合成一个分子。这种新分子是玻色子，打破它可再次得到费米子。经过这样的周期性操作，他们可在不运用热量的状况下为引擎供给动力。

虽然这种类型的引擎只在量子状态下作业，但研讨团队发现其功率适当高，在试验设备中可到达25%。

这一新引擎是量子力学范畴的一项令人兴奋的开展，并有可能在新式的量子技术范畴获得进一步的发展。但研讨人员表明，虽然这些体系十分高效，现在的研讨还仅仅做了概念验证，在制作有实用性的量子引擎方面，仍存在许多应战。例如，假如温度太高，热可能会损坏量子效应，因而研讨人员有必要使体系尽可能地坚持低温。这需要在低温下用很多的能量进行试验，以维护灵敏的量子态。