中国科学院的科学家们研发出了一种由量子纠缠驱动的量子引擎。量子纠缠是一种量子特性，允许信息在遥远的距离上传输。
利用量子纠缠产生能量
研究人员通过将两个钙原子放置在离子阱中，用激光照射它，并利用纠缠的差异（而不是热量）来产生能量，创造了这个引擎。这项研究成果发表在《物理评论快报》期刊上。该方法并未提高先前量子引擎的转换效率，但证明了增加纠缠会积极影响机械效率。
与其他量子技术一样，这并非典型的活塞/燃烧情况。相反，这些引擎利用量子力学的奇特性质来诱导机械运动。研究人员使用了离子阱中的钙原子，从根本上说，该引擎利用了粒子从初始状态跃迁到高度纠缠状态时发生的热力学过程。
该研究的共同作者周菲（音译）告诉国有媒体《南华早报》：“我们的研究亮点是首次实验实现了具有纠缠特性的量子引擎。[它]定量地验证了纠缠可以作为一种‘燃料’。”
IFLScience网站将这一过程描述为类似于四冲程发动机。首先，原子吸收来自红色激光的能量。然后它们膨胀，与量子负载耦合，并压缩。周菲告诉《南华早报》：“我们选择两个自旋离子的纠缠态作为工作物质，其振动模式作为负载。通过精确调整激光频率、振幅和持续时间，离子从其初始纯态跃迁到高度纠缠态。”
量子引擎的类型和效率
量子引擎是一种新兴技术，目前存在几种不同的类型。去年，冲绳科学技术研究所的科学家开发了一种利用费米子和玻色-爱因斯坦凝聚物之间复杂相互作用的量子引擎。该引擎通过用“气体中粒子的量子特性”代替热量（内燃机的典型能源）来产生能量。该引擎的效率为25%，虽然对于第一次尝试来说还不错，但远未达到实用引擎的水平。
中国科学院科学家的这项新方法利用了另一种量子特性：量子纠缠。纠缠是当两个粒子处于叠加态时发生的状态，这意味着它们的信息是不可分割地联系在一起的——无论它们之间的距离如何。该团队分析了使用钙离子的10000多次实验，发现纠缠水平的提高会提高机械效率。
未来展望
与量子计算机一样，这些由纠缠驱动的“引擎”只能在接近绝对零度的温度下运行。但进一步的研究可能会使这些引擎和电池能够为大型量子计算机和电路供电。未来还有待观察。
这项研究表明，量子纠缠可以作为一种新型的能源，为量子计算和量子技术的未来发展提供了新的可能性。 虽然目前该技术仍处于早期阶段，但其潜力巨大，有望推动量子技术的进一步发展，并带来革命性的应用。
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