Pin lượng tử dựa trên kim cương giữ điện lâu hơn mà không bị rò rỉ

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Hồ Bắc, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc và Đại học Lan Châu đã phát triển một thiết kế pin lượng tử (QB) mới dựa trên các trung tâm khuyết nitơ (NV) trong kim cương, giải quyết một hạn chế lớn của lưu trữ năng lượng lượng tử: mất năng lượng tự phát hoặc tự xả. Khác với các mô hình QB trước đây cần bộ sạc lượng tử và gặp phải giảm công hữu ích (ergotropy) do sự rối lượng tử giữa bộ sạc và pin, thiết kế mới này tận dụng tương tác siêu tinh giữa spin electron của trung tâm NV và hạt nhân nitơ. Tính năng lượng tử nội tại này ngăn chặn tự xả mà không cần điều khiển bên ngoài, cho phép pin giữ năng lượng lâu hơn và cung cấp công suất sử dụng nhiều hơn. Trung tâm NV, một khuyết tật được nghiên cứu kỹ trong kim cương nổi tiếng với tính ổn định spin ở nhiệt độ phòng, cung cấp một nền tảng thực tiễn và khả thi cho các thiết bị lượng tử. Tiến bộ này vượt qua hai thách thức chính trong công nghệ pin lượng tử: hiệu quả sạc giảm do mất pha và mất năng lượng trong quá trình lưu trữ. Nghiên cứu này dựa trên các công trình trước đó đã cải thiện các giao thức sạc.