科学者らが超伝導量子ビットを用いて量子コンピューターに統合された初の量子電池を作成した。この実験は、古典的手法に比べて量子相互作用による高速充電を実証した。この開発は、より効率的な量子技術への道を開く可能性がある。
先駆的な実験で、中国合肥国家实验室の研究者らが量子コンピューター内に量子電池を構築し、量子系におけるエネルギー貯蔵の理解に向けた重要な一歩を踏み出した。この電池は、小さな超伝導回路から作られた12個の量子ビットを使用し、それぞれマイクロ波で制御される。これらの量子ビットは個別の電池セルとして機能し、最も近い隣接するものと相互作用することで、チームはさまざまな充電手法をテストできた。ラボの主任研究者であるDian Tan氏は、量子エネルギーソリューションの必要性を強調した：「将来の多くの量子技術には、量子版の電池が必要になるでしょう。」チームは量子相互作用を避ける古典的充電プロトコルと、それを利用するものを比較した。量子手法は平均電力をより迅速に高く供給し、古典的手法の最大電力の最大2倍を達成した。スペイン国立研究評議会のAlan Santos氏は実用性を強調した：「量子電池は古典的充電電力の最大2倍の最大電力を達成する。」この効率は、超伝導量子コンピューターで一般的な最近傍相互作用に量子ビットを制限した場合でも維持される。専門家らは示唆について賛否両論を呈した。オーストラリアのCommonwealth Scientific and Industrial Research OrganisationのJames Quach氏は、以前の理論が量子電池が量子コンピューターの効率とスケーラビリティを向上させる可能性を示唆していたと指摘した：「これは最近提案した理論的なアイデアだったが、この新作業は将来の量子コンピューターを駆動するための基盤として実際に使用できる可能性がある。」しかし、チェコ共和国のCharles UniversityのDominik Šafránek氏は、直接比較が依然として困難で、実用的デバイスへの明確な道がないと警告した。Singapore University of Technology and DesignのKavan Modi氏は、利点が控えめで、実量子系でのノイズや遅い制御などの問題で相殺される可能性があると付け加えた。これらの障害にもかかわらず、Tan氏はこうした電池を量子コンピューターに使用する可能性を見出し、量子ビットベースの量子熱機関と統合してエネルギー生産と貯蔵を計画している。この研究はPhysical Review Lettersに掲載され、量子技術の進歩に伴うエネルギー管理への注目が高まっていることを強調し、大規模量子コンピューターの高エネルギー需要に対処する可能性を示している。