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
Từ người trình diễn đến người sáng tạo: Khi "Tinh Hà Say Hi" mở rộng vai trò của nghệ sĩ trẻ
Từ người trình diễn đến người sáng tạo: Khi "Tinh Hà Say Hi" mở rộng vai trò của nghệ sĩ trẻ
(Ngày Nay) - Ngày 11/07, tập 2 Tinh Hà “Say Hi” chính thức đưa 24 Anh Trai bước vào Live Stage 1 với đại tiệc âm nhạc được đầu tư quy mô qua 6 set quay đậm chất điện ảnh. Đây cũng là chặng đua đầu tiên các Anh Trai phải trực tiếp tham gia vào quá trình sản xuất tiết mục, từ phát triển âm nhạc, xây dựng concept, storyboard, moodboard đến dàn dựng sân khấu, tạo nên sáu màn trình diễn mang dấu ấn sáng tạo riêng.
Việt Nam và Pháp thúc đẩy hợp tác quốc phòng, an ninh
Việt Nam và Pháp thúc đẩy hợp tác quốc phòng, an ninh
(Ngày Nay) - Chủ nhiệm Ủy ban Quốc phòng, An ninh và Đối ngoại (QPANĐN) của Quốc hội Việt Nam Lê Tấn Tới và Chủ tịch Ủy ban Quốc phòng và Lực lượng vũ trang của Hạ viện Pháp Jean-Michel Jacques nhất trí tiếp tục tăng cường hợp tác giữa hai Quốc hội và hai ủy ban, duy trì trao đổi đoàn, chia sẻ kinh nghiệm lập pháp, giám sát và mở rộng hợp tác trong nhiều lĩnh vực chiến lược, góp phần làm sâu sắc hơn quan hệ Đối tác chiến lược toàn diện Việt - Pháp.
Bồ Đào Nha xuất sắc giành ngôi quán quân Lễ hội DIFF 2026
Bồ Đào Nha xuất sắc giành ngôi quán quân Lễ hội DIFF 2026
(Ngày Nay) - Sau hơn một tháng "bùng nổ" với những đêm trình diễn rực sáng sông Hàn, tối 11/7, tại thành phố Đà Nẵng đã diễn ra đêm chung kết của Lễ hội Pháo hoa Quốc tế Đà Nẵng (DIFF) 2026. Nhận được đánh giá cao của cả khán giả lẫn Ban giám khảo, đội Bồ Đào Nha đã giành ngôi quán quân trong mùa lễ hội DIFF năm nay, với phần thưởng trị giá 20.000 USD. Còn đội Trung Quốc giành ngôi á quân với phần thưởng trị giá 10.000 USD.
Người tiêu dùng tìm hiểu về các sản phẩm chăm sóc sức khỏe trên mạng.
Hiểu đúng về chất lượng và độ an toàn của các sản phẩm chăm sóc sức khỏe
(Ngày Nay) - Xu hướng chủ động tìm hiểu chất lượng, nguồn gốc dược phẩm đang ngày càng phổ biến rộng rãi trong cộng đồng. Tuy nhiên, giữa hàng loạt thuật ngữ chuyên môn như GMP, WHO-GMP hay FDA, không phải người tiêu dùng nào cũng hiểu đúng đâu là những căn cứ thực sự để đánh giá mức độ an toàn và độ tương thích của sản phẩm đối với cơ thể của sản phẩm.
MIK Group ra mắt thương hiệu khu đô thị Forestia – nơi bản sắc văn hóa được kể bằng ngôn ngữ kiến trúc đương đại và nguyên lý Canopy
MIK Group ra mắt thương hiệu khu đô thị Forestia – nơi bản sắc văn hóa được kể bằng ngôn ngữ kiến trúc đương đại và nguyên lý Canopy
(Ngày Nay) -Ngày 10/7, MIK Group chính thức ra mắt thương hiệu khu đô thị Forestia tại sự kiện mang tên “In Motion with MIK”. Lấy cảm hứng từ câu chuyện văn hóa, MIK Group đã khéo léo thể hiện tư duy phát triển đô thị tích hợp cân bằng dựa trên các trụ cột giá trị xuyên suốt.
Ảnh: Valentina Cucchiarra / Coral Reef Alliance
UNESCO xây dựng bộ hướng dẫn toàn cầu đánh giá mức độ dễ bị tổn thương của các khu bảo tồn biển trước biến đổi khí hậu
(Ngày Nay) - Trong bản cập nhật công bố ngày 8/7, UNESCO cho biết Ban Cố vấn Quốc tế của dự án "Hướng tới các giải pháp khí hậu nhằm bảo vệ các khu bảo tồn biển" đã họp từ ngày 9/4 để thúc đẩy việc xây dựng bộ hướng dẫn toàn cầu về đánh giá mức độ dễ bị tổn thương trước biến đổi khí hậu.
Mông Cổ ra mắt công viên địa chất quốc gia đầu tiên, tiến gần hơn tới danh hiệu Công viên Địa chất Toàn cầu UNESCO
Mông Cổ ra mắt công viên địa chất quốc gia đầu tiên, tiến gần hơn tới danh hiệu Công viên Địa chất Toàn cầu UNESCO
(Ngày Nay) -  Ngày 1/7, hơn 200 đại diện từ các cơ quan chính phủ, cộng đồng địa phương, giới học thuật, các tổ chức quốc tế và khu vực tư nhân đã tham dự lễ ra mắt Công viên địa chất Khanbogd – Shar Tsav , công viên địa chất quốc gia đầu tiên của Mông Cổ. Sự kiện đánh dấu một cột mốc quan trọng trong nỗ lực bảo tồn di sản địa chất của quốc gia này và mở đường cho mục tiêu trở thành Công viên Địa chất Toàn cầu UNESCO trong tương lai.