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
Phó bí thư thường trực Thành ủy TP Lê Quốc Phong, Phó bí thư Thành ủy TP Văn Thị Bạch Tuyết trao quyết định và hoa chúc mừng Tổng giám đốc và 4 Phó tổng giám đốc, cùng Hội đồng biên tập Báo và Phát thanh, Truyền hình TP Hồ Chí Minh
TP Hồ Chí Minh thành lập Báo và Phát thanh, Truyền hình TP Hồ Chí Minh
(Ngày Nay) - Sáng 20/6, Thành ủy TP Hồ Chí Minh tổ chức Hội nghị công bố quyết định thành lập Báo và Phát thanh, Truyền hình TP Hồ Chí Minh, đánh dấu bước chuyển mới trong quá trình sắp xếp, tinh gọn hệ thống báo chí thành phố theo chủ trương, chỉ đạo của Trung ương, của thành phố.
Tuyển lao động phổ thông làm việc tại sân bay Long Thành
Tuyển lao động phổ thông làm việc tại sân bay Long Thành
(Ngày Nay) - Tổng công ty Cảng hàng không Việt Nam (ACV) vừa có thông báo về gia hạn thời gian nhận hồ sơ tuyển dụng lao động làm việc tại Cảng không không Quốc tế Long Thành (sân bay Long Thành, xã Long Thành, thành phố Đồng Nai), trong đó có một số vị trí việc làm chỉ cần lao động phổ thông.
Xây dựng môi trường du lịch xanh thân thiện, không khói thuốc
Xây dựng môi trường du lịch xanh thân thiện, không khói thuốc
(Ngày Nay) -  Ngày 20/6, tại phường Quy Nhơn, Cục Du lịch quốc gia Việt Nam (Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch) phối hợp với Quỹ Phòng, chống tác hại của thuốc lá (Bộ Y tế) và Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch tỉnh Gia Lai tổ chức lễ phát động “Xây dựng môi trường không khói thuốc tại địa điểm tham quan và cơ sở lưu trú du lịch”.
Tập đoàn Everland khởi công Dự án Crystal Holidays Heritage Lý Sơn
Tập đoàn Everland khởi công Dự án Crystal Holidays Heritage Lý Sơn
(Ngày Nay) - Ngày 20/6/2026, tại đặc khu Lý Sơn (Quảng Ngãi), Công ty CP Tập đoàn Everland (MCK: EVG) chính thức khởi công Dự án Tổ hợp du lịch văn hóa di sản Lý Sơn – Crystal Holidays Heritage Lý Sơn. Sự kiện là dấu mốc mới của Tập đoàn Everland trong vai trò Nhà phát triển bất động sản bền vững và kiến tạo hệ sinh thái du lịch, nghỉ dưỡng kết hợp di sản văn hóa tại Việt Nam.
Xử phạt, đình chỉ hoạt động 2 tháng đối với Nhà xuất bản Hội Nhà văn
Xử phạt, đình chỉ hoạt động 2 tháng đối với Nhà xuất bản Hội Nhà văn
(Ngày Nay) - Ngày 19/6, thông tin từ Cục Xuất bản, In và Phát hành (Bộ Văn hóa, Thể thao và Du lịch) cho biết đơn vị đã ban hành Quyết định xử phạt vi phạm hành chính đối với Nhà xuất bản Hội Nhà văn do xuất bản cuốn sách “Chuyện với Thanh - Lời kể mới về ánh sáng” của tác giả Nguyễn Thành Nam có nội dung sai sự thật nghiêm trọng.