Các nhà khoa học thiết kế pin lượng tử mới

Các nhà khoa học tại hai trường đại học Alberta và Toronto vừa hoàn thiện bản thiết kế cho một loại pin lượng tử mới, được cho là không mất điện tích khi tiếp xúc với môi trường.
Pin sẽ có thể trở thành một phần không thể thiếu của các thiết bị lượng tử.
Pin sẽ có thể trở thành một phần không thể thiếu của các thiết bị lượng tử.

“Pin lượng tử là thứ công nghệ bé xíu, kích cỡ nano chỉ có thể ứng dụng vào quy mô nano mà thôi”, nhà hóa học Gabriel Hanna, người đứng đầu nghiên cứu cho hay. Ông nói rằng nghiên cứu mới chứng minh được rằng trên lý thuyết, một thứ pin lượng tử không mất tích điện có thể tồn tại được, vượt mặt bất kỳ loại pin lượng tử nào đã được nêu ra trước đây.

“Những loại pin mà bạn vẫn biết - như pin li-ion dùng trong smartphone chẳng hạn - dựa vào cơ chế điện hóa học cổ điển, trong khi đó pin lượng tử chỉ hoạt động dựa vào cơ học lượng tử để vận hành”, ông Hanna nhấn mạnh.

Nhà khoa học khẳng định rằng pin sẽ có thể trở thành một phần không thể thiếu của các thiết bị lượng tử, rằng chúng sẽ cung cấp năng lượng cho máy tính lượng tử, và sau này có thể được ứng dụng vào thiết kế các công nghệ thể rắn.

Để khẳng định công nghệ này khả thi, các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu mô hình mạng lượng tử cấu trúc đối xứng, quan sát khả năng lưu trữ năng lượng exciton của chúng (exciton: trạng thái liên kết của hai electron, hấp dẫn lẫn nhau bởi lực Coulomb - khi hai hạt cùng mang điện tích dương hoặc cùng âm, chúng sẽ đẩy nhau, khi chúng mang hai điện tích khác nhau, chúng sẽ hút nhau). Trong trường hợp này, năng lượng exciton sinh ra khi electron hấp thụ năng lượng phát ra từ photon ánh sáng.

Nghiên cứu mô hình lượng tử này, các nhà khoa học cho thấy họ có thể lưu trữ năng lượng mà điện tích không mất đi, dù toàn bộ hệ thống không được đặt trong môi trường khép kín.

“Điểm mấu chốt của nghiên cứu này đặt toàn bộ mạng lưới lượng tử này vào trạng thái tối”, giáo sư Hanna giải thích. “Khi trong trạng thái tối, mạng lưới sẽ không thể trao đổi năng lượng với môi trường bên ngoài. Về cơ bản, toàn bộ hệ thống miễn nhiễm với tác động từ môi trường, đồng nghĩa với việc hệ thống pin sẽ không mất năng năng lượng”.

Sử dụng mô hình nghiên cứu này, các nhà khoa học cho thấy cả cách thức lưu giữ và giải phóng năng lượng theo yêu cầu, thông qua việc làm gián đoạn cấu trúc đối xứng của hệ thống lượng tử. Những nghiên cứu tiếp theo sẽ đào sâu hơn, tìm ra cách sạc và xả hiệu quả, cũng như tăng quy mô mô hình pin lượng tử này để có thể ứng dụng vào thực tế.

Nghiên cứu được đăng tải trên Tạp chí Vật lý Hóa học C.

Theo khoahoc.tv
Dính loạt sai phạm, hai công ty chứng khoán bị xử phạt hơn 1,1 tỷ đồng.
Dính loạt sai phạm, hai công ty chứng khoán bị xử phạt hơn 1,1 tỷ đồng
(Ngày Nay) - Chứng khoán Bảo Minh (mã chứng khoán: BMS) và Chứng khoán Beta vừa bị Thanh tra Ủy ban Chứng khoán Nhà nước xử phạt vi phạm hành chính trong lĩnh vực chứng khoán và thị trường chứng khoán với tổng số tiền hơn 1,1 tỷ đồng do hàng loạt sai phạm liên quan đến cho vay, quản lý tiền khách hàng, công bố thông tin và báo cáo tài chính.
TP Hồ Chí Minh tìm động lực mới từ công nghiệp văn hóa
TP Hồ Chí Minh tìm động lực mới từ công nghiệp văn hóa
(Ngày Nay) - AI và chuyển đổi số đang mở ra cơ hội chưa từng có cho công nghiệp văn hóa Việt Nam. Nhưng cùng với khả năng lan tỏa sức mạnh mềm quốc gia là áp lực giữ gìn bản sắc, xây dựng môi trường văn hóa số lành mạnh và định hình hệ giá trị cho thế hệ công dân mới.
Bác sĩ khuyến cáo rủi ro từ trào lưu giảm cân trên mạng xã hội
Bác sĩ khuyến cáo rủi ro từ trào lưu giảm cân trên mạng xã hội
(Ngày Nay) - Nhiều người đang chạy theo các trào lưu giảm cân trên mạng xã hội như nhịn ăn, cắt tinh bột hay dùng sản phẩm không rõ nguồn gốc dẫn đến không ít trường hợp nhập viện vì suy kiệt và rối loạn chuyển hóa. Các bác sĩ cảnh báo, việc giảm cân nóng vội, cực đoan có thể gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe, thậm chí đe dọa tính mạng.
Hướng về nhân dân, lấy người dân làm trung tâm
Hướng về nhân dân, lấy người dân làm trung tâm
(Ngày Nay) - Đại hội đại biểu toàn quốc Mặt trận Tổ quốc (MTTQ) Việt Nam lần thứ XI (diễn ra từ 11-13/5/2026) đã nhận được nhiều ý kiến tâm huyết của các đại biểu đến từ các địa phương, khẳng định vai trò quan trọng của Mặt trận trong việc chăm lo an sinh xã hội, củng cố niềm tin của nhân dân và xây dựng khối đại đoàn kết trong điều kiện mới.