最近，來自英國、意大利等四國的物理學家提出了“量子電池”的概念(nian)，并理論證明了多量子(zi)(zi)比特相互(hu)糾(jiu)纏(chan)而(er)產生的“量子(zi)(zi)加速”能為充電(dian)提供捷徑，所以用(yong)量子(zi)(zi)電(dian)池充電(dian)比傳(chuan)統(tong)電(dian)池更快。

　　最近，來自英國(guo)、意大(da)利(li)等(deng)四國(guo)的(de)物(wu)理學(xue)家在英國(guo)物(wu)理學(xue)會（IOP）刊(kan)物(wu)《新物(wu)理學(xue)》雜(za)志上發表論文，提出了“量子(zi)(zi)電(dian)(dian)池(chi)(chi)”的(de)概念，并理論證明了多量子(zi)(zi)比特相互(hu)糾纏而(er)產生(sheng)的(de)“量子(zi)(zi)加速(su)”能為(wei)充電(dian)(dian)提供(gong)捷徑(jing)，所(suo)以用量子(zi)(zi)電(dian)(dian)池(chi)(chi)充電(dian)(dian)比傳統電(dian)(dian)池(chi)(chi)更快。

　　量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)電(dian)池可以(yi)有多種(zhong)物理形式(shi)，如離子(zi)(zi)、中性原子(zi)(zi)、光子(zi)(zi)等。量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)比特(te)(te)能(neng)同時處于(yu)兩(liang)(liang)種(zhong)狀態(tai)，在(zai)(zai)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)電(dian)池中，這兩(liang)(liang)種(zhong)狀態(tai)代表(biao)不同能(neng)級，充(chong)電(dian)表(biao)示(shi)將(jiang)量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)比特(te)(te)由低能(neng)態(tai)變(bian)成高能(neng)態(tai)，而放電(dian)是逆向過程。這些特(te)(te)殊的量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)比特(te)(te)稱為“工作量(liang)(liang)(liang)子(zi)(zi)比特(te)(te)”，因為它(ta)們可以(yi)在(zai)(zai)儲電(dian)后(hou)用于(yu)以(yi)后(hou)的工作。

　　從本(ben)質上(shang)說，實(shi)驗室中(zhong)任(ren)何可控的(de)(de)、有穩(wen)定特(te)(te)征能態(tai)的(de)(de)量(liang)子(zi)系統(tong)都可以看作是一種電池(chi)。量(liang)子(zi)系統(tong)與傳統(tong)電池(chi)的(de)(de)重要區(qu)別是，量(liang)子(zi)比特(te)(te)之(zhi)間的(de)(de)聯系非常密切，整個(ge)量(liang)子(zi)比特(te)(te)陣列可作為(wei)一個(ge)量(liang)子(zi)態(tai)。

　　研究人員證(zheng)明：在充(chong)(chong)電(dian)(dian)過程(cheng)中，與(yu)沒有(you)糾(jiu)纏的量(liang)(liang)子(zi)(zi)相(xiang)比(bi)(bi)(bi)，糾(jiu)纏量(liang)(liang)子(zi)(zi)在低能態(tai)和高能態(tai)之(zhi)間(jian)通過的距離更(geng)短，而(er)且量(liang)(liang)子(zi)(zi)比(bi)(bi)(bi)特越多，糾(jiu)纏越強(qiang)，充(chong)(chong)電(dian)(dian)過程(cheng)也就越快(kuai)，充(chong)(chong)電(dian)(dian)使用(yong)時(shi)間(jian)與(yu)量(liang)(liang)子(zi)(zi)比(bi)(bi)(bi)特數量(liang)(liang)成反比(bi)(bi)(bi)。因此，假如(ru)1個工作(zuo)(zuo)比(bi)(bi)(bi)特充(chong)(chong)電(dian)(dian)要1小時(shi)，6個工作(zuo)(zuo)比(bi)(bi)(bi)特就只需10分鐘。但實際(ji)上，典型(xing)量(liang)(liang)子(zi)(zi)系統不可能保持量(liang)(liang)子(zi)(zi)態(tai)這(zhe)么長時(shi)間(jian)，它會(hui)與(yu)周圍環境(jing)相(xiang)互作(zuo)(zuo)用(yong)而(er)退(tui)相(xiang)干。

　　除了退相(xiang)干以外，量子電(dian)池用于現實的(de)另一個障礙是，相(xiang)對于手機(ji)、電(dian)動車等設(she)備的(de)用電(dian)需(xu)求(qiu)來說(shuo)，它們(men)能(neng)存儲的(de)電(dian)量太小了。

　　論文合著者、意大(da)利阿(a)卜杜斯(si)·薩(sa)拉(la)姆國際理(li)(li)論物理(li)(li)中心物理(li)(li)學家約翰·古爾(er)德(de)說：“量(liang)(liang)(liang)子(zi)系統(tong)的儲電(dian)(dian)量(liang)(liang)(liang)比(bi)日常用(yong)電(dian)(dian)設(she)備要小好幾(ji)個數量(liang)(liang)(liang)級(ji)。我們只是從(cong)理(li)(li)論上證明了在給一個系統(tong)輸入能(neng)量(liang)(liang)(liang)時，量(liang)(liang)(liang)子(zi)物理(li)(li)能(neng)帶來加速。”

　　此外，還有一個大問題在于：除了發熱（無序能量）以外，量子電池能(neng)否做功(gong)（定向(xiang)能(neng)量）。研究(jiu)人(ren)員打算進一步(bu)研究(jiu)熱力學過程中的量子(zi)(zi)效應(ying)，以更(geng)好地理解量子(zi)(zi)電池(chi)的潛在應(ying)用(yong)。