Kwantowy silnik cieplny

Zespół naukowców z Uniwersytetu Waterloo, Universidade Federal do ABC i Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas zademonstrował w warunkach laboratoryjnych pierwszy wirujący silnik kwantowy.

Artykuł, opublikowany w „Physics Review Letters” opisuje realizację silnika cieplnego opartego na układzie spinu połówkowego i technikach magnetycznego rezonansu jądrowego.

Badacze przeprowadzali manipulacje spinem jądrowym izotopu węgla 13 za pomocą pola o częstotliwości radiowej, uzyskując w efekcie cykl Otta (tj. cykl termodynamiczny stosowany w większości silników). „W naszym eksperymencie mikroskopijny silnik wirujący (sprawdź też: silnik EmDrive) osiąga sprawność zbliżoną do termodynamicznej granicy przy maksymalnej mocy, co jest znacznie lepszym wynikiem niż wydajność współczesnych silników samochodowych,” powiedział serwisowi Phys.org Roberto Serra, jeden z członków zespołu przeprowadzającego te eksperymenty.

Teoretyczne pojęcie „kwantowego silnika cieplnego” istnieje od kilkudziesięciu lat. Po raz pierwszy wprowadzili je około sześćdziesięciu lat temu Scovil i Schulz-DuBois, dwaj fizycy z Bell Labs, którzy naszkicowali analogię pomiędzy trzypoziomowymi maserami i maszynami cieplnymi. W kolejnych latach inni badacze opracowali różne teorie i propozycje cykli termodynamicznych w skali kwantowej.

Źródło: phys.org

Mirosław Usidus