近年来，量子技术吸引了人们的大量关注，这要归功于利用原子特性的计算机可以提供普通电子计算机无法伦比的计算能力。现在一种打破旧规则的量子引擎将可能彻底颠覆我们对发动机的认知。
这些神奇的引擎不依赖于燃烧任何东西，也不依赖于热量。相反，它们从微小粒子的不寻常行为中获得推动力。
量子力学为这一切奠定了基础。它关注的不是大物体，而是在微观尺度上发生的过程。这项研究不遵循日常规则的原子、分子和亚原子物质。
它开启了我们利用量子技术研发全新发动机的可能。有关论文刚刚发表在《自然》期刊上。
量子引擎
来自冲绳科学技术研究所（OIST）的科学家，与来自德国凯泽斯劳滕(Kaiserslautern-Landau)大学及斯图加特大学(University of Stuttgart)的团队合作 ，设计了一台发动机，一台没有噪生、没有污染的发动机——使用了量子纠缠技术的发动机。
量子纠缠几十年来一直困扰着科学家们。阿尔伯特·爱因斯坦曾称它为远处的鬼魅行为
在正常生活中，没有什么比光移动得更快。然而，纠缠的粒子相互连接，即使它们距离遥远，一个粒子所发生的事情似乎也会立即影响另一个粒子。
扭曲规则的粒子
在普通机器中，活塞在热气体膨胀时运动。在量子引擎中，运动来自于粒子行为的改变。
不是所有的粒子都是一样的。一些属于一个叫做玻色子的组 ，另一些属于一个叫做费米子的组 。在非常低的温度下，玻色子会进入比费米子能量更低的态。
这种能量的差异被证明是关键。将玻色子转变为费米子和费米子可以创造能量，而不是火和热。
在这种设计中，粒子经历量子特性的变化，这种变化特性驱动引擎。
要将费米子转变为玻色子，可以取两个费米子并将其结合成一个粒子。这种新粒子是玻色子 。
拆分它可以让我们重新找回费米子。通过循环这样做，我们可以在不使用热的情况下为发动机提供动力。
不燃烧任何东西的能量
普通发动机点燃燃料。量子发动机避免了这一步骤。它切换粒子类型并利用由此产生的能量差。
虽然这种类型的引擎只能在量子环境下工作，但研究团队发现，其效率相当高，在德国合作者建造的现有实验装置下，其效率可以达到25%。
这些结果表明量子效应不仅仅是教科书中的奇怪现象。至少在受控的实验室条件下，他们可以做一些有用的事情。尽管如此，所有相关的人都明白，现实应用并不是近在眼前。
虽然这些系统可以非常高效，但研究人员才刚刚完成了概念验证，在构建一个有用的量子引擎方面仍然有很多挑战。
量子引擎没有热量
量子设备是出了名的挑剔。热破坏了他们操作所需的微妙条件。温度的任何轻微波动都会使系统偏离。
为了保持它的稳定，科学家必须冷却一切。这本身就需要很大的努力和精力。在发动机内避免热量意味着建立一个尽可能平静和寒冷的环境。
这项研究的方向可能会帮助人们以不同的方式思考如何从材料中提取能量。
它不依赖于老式的方法，而是鼓励重新思考能量的本质，以及如何在不需要火星火花的情况下从源头挖掘能量。
接下来会发生什么？
这只是一个开始。研究人员计划继续推进，在最基本的层面上提出关于发动机如何运作的棘手问题。他们希望看到它如何连接到其他设备，如微型电池或精确传感器。
如果科学家能够保持这些粒子的稳定，控制它们的状态，并通过巧妙的循环来移动它们，那么一类全新的发动机就可能出现。当前的研究并不暗示在不久的将来就可以替换标准汽车发动机。
对于那些对量子技术可能走向何方感到好奇的人来说，这暗示着未来可能会有更多惊喜。
量子力学曾经看起来太神奇了。现在，它正在为计算机提供动力，使它们能够以我们做梦都想不到的速度处理问题，它还在建立可能过于安全的通信渠道，以至于任何黑客都无法破解。
把引擎添加到量子应用列表中，即使它们留在实验室，也会改变我们对技术运行方式的思考。
现在不是要制造一台比汽车发动机更好的机器，重要的是是要看到还有另一种方式的发动机。
在不燃烧燃料或依赖热气体的情况下，最小水平的粒子拥有一种自己的能量。
通过将费米子转化为玻色子并再转化回来，研究人员已经表明，改变本身可以为一个微小而高效的引擎提供动力。这一小小的步骤只是量子物理学如何向我们展示意想不到的可能性的又一个例子。
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