В микроскопическом квантовом мире частицы проявляют уникальные свойства, которые не согласуются с известными нам классическими законами физики.
Запутанность - одно из основных понятий квантовой физики, характеризует процесс, при котором свойства одной частицы взаимосвязаны со свойствами другой, даже когда частицы разделены большим расстоянием. Использование сцепления в качестве топлива имеет, возможно, революционную особенность создания нелокального двигателя; половина двигателя может быть в Нью-Йорке, а другая половина - в Калифорнии. Энергия не будет удерживаться ни одной из половин системы, но две части все еще могут совместно использовать энергию, чтобы умело подпитывать обе половины.
Любой автомобиль в процессе движения сжигает топливо и преобразует энергию его тепла в механическую работу. Но в этом процессе также тратится энергия, и преобразуется только около 25% топлива в полезную энергию, заставляющую двигатель работать.
Двигатели со стопроцентной эффективностью – это скорее научная фантастика, но и она может оказаться реальностью. Эндрю Джордан намерен использовать для этого принципы квантовой механики, запутанности и законы термодинамики в квантовых системах.
Теория концепции квантовых машин такого рода существует, но она никогда не была продемонстрирована экспериментально. В квантовом состоянии микроскопические частицы обладают уникальными свойствами, они не согласуются с известными классическими законами физики. Джордан будет использовать сверхпроводящие схемы для создания экспериментальных работ, которые можно проводить в реальной квантовой системе.
Эти эксперименты помогут изучить новое состояние энергии, работы, мощности на новом уровне – на квантовом. Они могут действовать с очень малой мощностью, заключающейся в перемещении вокруг атома.
И при этом они могут играть важную роль необходимых для квантовых компьютеров компонентов. Но в настоящее время такой тип не может быть использован для привода автомобилей из-за разности в квантовом механизме изменения мощности.
Джоржан считает, что используемые шкалы мощности - числа, такие как пиковатты - указывают на большой разрыв между общечеловеческими интересами и потребностями и этими миниатюрными возможностями двигателей.
Одним из способов создания механизмов квантовых измерений для человеческой деятельности он назвал «массовое распараллеливание». Для этого необходимо объединить все устройства, которые образуют крошечное количество энергии. Их может быть миллиард, но в итоге новый двигатель заработает с совершенно новыми возможностями и фантастической эффективностью.
Эндрю Джордан недавно получил трехлетний грант в размере 1 миллиона долларов от Фонда Темплтона на исследование механизмов квантовых измерений - двигателей, которые используют принципы квантовой механики для работы со 100-процентной эффективностью. Исследование, которое будет проводиться с соучредителями во Франции и в Вашингтонском университете Сент-Луиса, может ответить на важные вопросы о законах термодинамики в квантовых системах и внести вклад в такие технологии, как более эффективные двигатели и квантовые компьютеры.
«Грант решает несколько серьезных вопросов о нашем мире природы», - говорит Джордан.
