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
Tổng Bí thư Tô Lâm đến Hoa Kỳ dự cuộc họp khai mạc Hội đồng Hòa bình về Gaza
Tổng Bí thư Tô Lâm đến Hoa Kỳ dự cuộc họp khai mạc Hội đồng Hòa bình về Gaza
(Ngày Nay) - Trưa 18/2 (theo giờ địa phương), chuyên cơ chở Tổng Bí thư Tô Lâm và đoàn đã tới sân bay quân sự Andrews (Hoa Kỳ), tham dự cuộc họp khai mạc Hội đồng Hòa bình về Gaza, theo lời mời của Tổng thống Hợp chúng quốc Hoa Kỳ Donald Trump, Chủ tịch Sáng lập Hội đồng Hòa bình về Gaza từ ngày 18 - 20/2/2026.
Việt Nam được bình chọn là điểm đến “rẻ nhất thế giới”
Việt Nam được bình chọn là điểm đến “rẻ nhất thế giới”
(Ngày Nay) - Theo báo điện tử Journal du Net (JDN, Pháp), trong 5 năm liên tiếp, Việt Nam được đánh giá là “quốc gia rẻ nhất thế giới” dành cho du lịch và sinh sống của người nước ngoài. Giá xăng chỉ khoảng 0,7 euro/lít, một bữa ăn có thể chưa tới 1 euro – những con số khiến không ít người Pháp mong muốn tìm một điểm đến vừa tiết kiệm vừa giàu trải nghiệm văn hóa phải chú ý.
4 ngày nghỉ Tết có trên 8.300 trẻ sơ sinh chào đời tại các cơ sở y tế
4 ngày nghỉ Tết có trên 8.300 trẻ sơ sinh chào đời tại các cơ sở y tế
(Ngày Nay) - Báo cáo nhanh về công tác y tế dịp Tết của Bộ Y tế gửi Văn phòng Chính phủ ngày 18/2 (tức mùng 2 Tết Bính Ngọ) cho biết, số liệu tổng hợp từ báo cáo của các cơ sở khám, chữa bệnh trực thuộc Bộ Y tế, 34 Sở Y tế các tỉnh, thành phố và y tế ngành trên toàn quốc đến trưa 18/2 ghi nhận có 89.006 người bệnh đang điều trị tại các cơ sở y tế.
Tưng bừng Lễ hội đua thuyền mừng Xuân Bính Ngọ trên sông Cà Ty
Tưng bừng Lễ hội đua thuyền mừng Xuân Bính Ngọ trên sông Cà Ty
(Ngày Nay) - Chiều 18/2 (mùng 2 Tết), trên dòng sông Cà Ty đã tưng bừng diễn ra Lễ hội đua thuyền truyền thống Phan Thiết mừng Xuân Bính Ngọ năm 2026. Đây là sự kiện văn hóa, thể thao truyền thống, mang đậm nét đặc trưng của người dân vùng biển do Ủy ban nhân dân phường Phan Thiết (tỉnh Lâm Đồng) tổ chức.
Náo nức lễ hội du lịch chùa Hương năm 2026
Náo nức lễ hội du lịch chùa Hương năm 2026
(Ngày Nay) - Lễ hội du lịch chùa Hương năm 2026 có chủ đề xuyên suốt “An toàn-thân thiện-chất lượng,” bắt đầu từ ngày 18/2 đến hết ngày 11/5/2026 (tức từ mùng Hai tháng Giêng đến ngày 25/3 năm Bính Ngọ).
YouTube gặp sự cố gián đoạn ngắn
YouTube gặp sự cố gián đoạn ngắn
(Ngày Nay) - Sáng 18/2 theo giờ Việt Nam, trang chủ YouTube bất ngờ gián đoạn hoạt động khiến không có bất kỳ nội dung video nào hiển thị. Đáng chú ý, sự cố xảy ra với nền tảng này trên cả thiết bị di động, máy tính lẫn ứng dụng trên tivi.