英物理学家：量子推动可使钻石的功率输出高于经典热力学限定的水(2)

　　一些独立团队提议利用此类纠缠在“量子电池”中储存能量。同时，一个来自意大利技术研究所的团队正尝试利用由超导量子比特构建的电池，确认上述巴塞罗那团队的预测。原则上，和传统电池相比，此类量子电池的充电速度会快很多。“你无法在传统限制允许的范围之外提取和储存能量——这是由第二定律决定的。” Riera介绍说，“但你或许能令提取和储存能量的速度加快。”

　　一些研究人员正在寻找更加简单的方法操控量子计算应用的比特。加拿大滑铁卢大学量子物理学家Nayeli Azucena Rodríguez Briones和同事通过操控量子比特对的能级，设计了一种可能增强量子计算操作所需冷却能力的方法。目前，他们正计划利用超导量子比特在实验室中测试这一想法。

　　迈出重要一步

　　量子效应可被用于改善热力学性能的概念也为正在牛津大学开展的钻石试验带来了启发。该试验由Kosloff、Uzdin和同在希伯来大学工作的Amikam Levy 提出。由氮原子创建的分散在钻石中的缺陷可充当发动机——这是一台在首先同高温热源（在该试验中是激光器），然后同低温热源发生接触后能执行操作的机器。不过，Kosloff和同事希望，利用使一些电子同时在两种能量状态下存在的量子效应，此类发动机可在增强模式下运行。通过发射激光脉冲而非利用连续光束维持这些叠加态，应当能使钻石晶体更加迅速地释放微波光子。

　　最近，这个基于牛津大学的团队公布了一项初步分析并展示了预言的量子推动存在的证据。虽然论文尚未接受同行评议，但埃克塞特大学量子物理学家Janet Anders表示，如果此项工作站得住脚，那么“它将是一项突破性的成果”。不过，Anders同时认为，到底是什么让这一“壮举”成为可能目前仍不清楚。“它看上去是一种神奇的燃料，不需要添加太多能量，但能使发动机更快地提取能量。”Anders表示，“理论物理学家仍需要研究它是如何做到这一点的。”

　　在奥格斯堡大学量子物理学家Peter Hanggi看来，聚焦试验只是在复兴这一领域的征程中朝着正确方向迈出了重要一步。但对他来说，这些试验还不够大胆，不足以给出真正有突破性的见解。同时，还有一个挑战不容忽视：测量操作以及同环境的互动会对量子系统产生不可逆转的干扰。Hanggi介绍说，这些影响很少被针对新试验的理论建议充分考虑到。“这很难计算，更难在试验中实现。”

　　领导开展钻石试验的牛津大学实验室的Ian Walmsley也对该领域的未来持谨慎态度。尽管Walmsley和其他实验人员近年来一直被量子热力学研究吸引，但他表示，他们的兴趣在很大程度上“带有机会主义”。他们发现了开展相对快速和简单试验的机会，即借助出于其他用途已经安装成功的装置。例如，钻石缺陷试验装置已被广泛用于研究量子计算和传感器应用。Walmsley认为，目前量子热力学领域正在蓬勃发展。“但它能否继续活跃下去，或者最终什么都不是，我们将拭目以待。”