{"id":54276,"date":"2024-05-19T15:57:37","date_gmt":"2024-05-19T20:57:37","guid":{"rendered":"https:\/\/einsteresante.com\/?p=54276"},"modified":"2024-05-19T15:57:38","modified_gmt":"2024-05-19T20:57:38","slug":"este-avance-cuantico-podria-cargar-baterias-en-un-instante","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/2024\/05\/19\/este-avance-cuantico-podria-cargar-baterias-en-un-instante\/","title":{"rendered":"Este avance cu\u00e1ntico podr\u00eda cargar bater\u00edas en un instante"},"content":{"rendered":"\n

Las bater\u00edas basadas en la naturaleza ondulatoria de las part\u00edculas cargadas podr\u00edan revolucionar el almacenamiento de energ\u00eda, acumulando potencialmente m\u00e1s energ\u00eda a un ritmo m\u00e1s r\u00e1pido de lo que las celdas electroqu\u00edmicas convencionales podr\u00edan esperar lograr. Un nuevo protocolo desarrollado por un equipo de f\u00edsicos de la Universidad Nacional Cheng Kung podr\u00eda transformar los principios b\u00e1sicos de una bater\u00eda cu\u00e1ntica de carga r\u00e1pida en un sistema pr\u00e1ctico, demostrando formas en que se puede utilizar la superposici\u00f3n de una bater\u00eda para almacenar energ\u00eda de forma r\u00e1pida y eficiente.<\/p>\n\n\n\n

Fundamental para la f\u00edsica cu\u00e1ntica es el principio de que todos los fragmentos de materia tienen una identidad ondulatoria que se extiende a trav\u00e9s del espacio y el tiempo. Por muy contrario a nuestra experiencia de la realidad, estas ondas representan las propiedades de un objeto (ya sea un electr\u00f3n, una mol\u00e9cula, un gato o un planeta entero) como un espectro de posibilidades denominado superposici\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

En los \u00faltimos a\u00f1os, los investigadores se han preguntado si uno o m\u00e1s objetos en una superposici\u00f3n tienen algo en com\u00fan con el ca\u00f3tico zumbido y rebote del material caliente en un motor. Aprovechar este fen\u00f3meno cu\u00e1ntico podr\u00eda incluso proporcionar nuevas formas de transferir y retener energ\u00eda. Es una buena idea en concepto, pero transformar la teor\u00eda detr\u00e1s de los motores t\u00e9rmicos cu\u00e1nticos en un dispositivo que funcione requiere identificar procesos adecuados que no desperdicien mucha energ\u00eda.<\/p>\n\n\n\n

Los investigadores evaluaron experimentalmente dos enfoques para utilizar la superposici\u00f3n de una part\u00edcula para cargar una bater\u00eda cu\u00e1ntica hipot\u00e9tica y determinar si su estado difuso realmente est\u00e1 transfiriendo energ\u00eda. En lugar de una bater\u00eda real, el equipo simplemente utiliz\u00f3 un ion atrapado en un estado de superposici\u00f3n conocido como qubit, que puede ganar energ\u00eda a medida que pasa a trav\u00e9s de un espacio reflectante que limita los tipos de ondas que lo atraviesan.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Un qubit que pasa a trav\u00e9s de un divisor de haz ingresa a trav\u00e9s de m\u00faltiples trayectorias en (a) m\u00faltiples cavidades de “carga” y (b) una \u00fanica cavidad de “carga”. Po-Rong et al., Physical Review Letters, 2024.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Al enviar el ion a trav\u00e9s de un dispositivo que divid\u00eda su onda en dos haces, el equipo compar\u00f3 la capacidad de la bater\u00eda para almacenar energ\u00eda a medida que ondas separadas pasaban a trav\u00e9s de m\u00faltiples puntos de entrada hacia una sola cavidad y luego hacia m\u00faltiples cavidades. No s\u00f3lo descubrieron que la superposici\u00f3n del ion realmente puede permitir una carga eficiente, sino que descubrieron que el enfoque de ‘muchas puertas, una habitaci\u00f3n’ induc\u00eda un efecto de interferencia que te\u00f3ricamente podr\u00eda conducir a lo que llaman un “fen\u00f3meno de carga perfecta”, que permite una conversi\u00f3n completa de energ\u00eda almacenada para funcionar desde la bater\u00eda cu\u00e1ntica en cualquier punto del proceso de carga. Tambi\u00e9n demostraron que el proceso es escalable, y que el efecto de interferencia persiste incluso cuando se env\u00eda m\u00e1s de un qubit a trav\u00e9s de la cavidad.<\/p>\n\n\n\n

Al llevar a cabo el proceso en la plataforma IBM Quantum y el hardware cu\u00e1ntico de IonQ, el equipo demostr\u00f3 una prueba de concepto para su protocolo, mostrando que un sistema similar podr\u00eda tener el potencial de ser una forma eficiente desde el punto de vista energ\u00e9tico de cargar y extraer energ\u00eda r\u00e1pidamente de un sistema cu\u00e1ntico. Aunque un qubit puede simular la f\u00edsica fundamental, se necesitar\u00e1n nuevos m\u00e9todos para convertir el protocolo en algo m\u00e1s pr\u00e1ctico y parecido a una bater\u00eda, lo que significa que pasar\u00e1 un tiempo antes de que puedas recargar tu ciclomotor el\u00e9ctrico en un abrir y cerrar de ojos.<\/p>\n\n\n\n

A\u00fan as\u00ed, el experimento muestra que no hay nada en las leyes de la f\u00edsica que diga que no podamos explotar el panorama cu\u00e1ntico para el almacenamiento de energ\u00eda de larga duraci\u00f3n y carga r\u00e1pida. A medida que el mundo se aleja de los combustibles f\u00f3siles y busca cada vez m\u00e1s formas de almacenar energ\u00eda el\u00e9ctrica generada a partir de recursos renovables, las bater\u00edas robustas que puedan absorber y retener r\u00e1pidamente cantidades significativas de energ\u00eda ser\u00e1n cada vez m\u00e1s importantes.<\/p>\n\n\n\n

Esta investigaci\u00f3n fue publicada en Physical Review Research<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Fuente: Science Alert.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Las bater\u00edas basadas en la naturaleza ondulatoria de las part\u00edculas cargadas podr\u00edan revolucionar el almacenamiento de energ\u00eda, acumulando potencialmente m\u00e1s energ\u00eda a un ritmo m\u00e1s r\u00e1pido de lo que las celdas electroqu\u00edmicas convencionales podr\u00edan esperar lograr. Un nuevo protocolo desarrollado por un equipo de f\u00edsicos de la Universidad Nacional Cheng Kung podr\u00eda transformar los principios […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[14],"tags":[],"class_list":["post-54276","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/54276","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=54276"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/54276\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":54282,"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/54276\/revisions\/54282"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=54276"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=54276"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/einsteresante.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=54276"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}