对于科学家而言，最令人振奋的惊喜，往往来自一场「事与愿违」的发现。香港城市大学（城大）物理学系副教授Oscar Dahlsten教授率领研究团队，在试图证明理论极限时意外找到量子解法，成功打破固有物理认知限制，研究出一种从波动能源撷取能量的新策略。

研究成果已刊于顶级物理学期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters），题为「混合态的非唯一分解与确定性能量转移」（ Nonunique Decompositions of Mixed States and Deterministic Energy Transfers ）。

来自自然界能源的能量往往伴随着「熵」（即随机性），因而难以转化为充电及驱动电子器材所需的稳定电力。

该研究指出，量子理论中一种称为「混合态非唯一分解」的独特性质，可实现「确定性能量撷取」（Deterministic Energy Harvesting, DEH），使能量从能源传输至撷取器时，完全不会转移相对应的熵。

该研究的关键突破，在于揭示量子撷取器可透过对应不同中间叠加态的多种途径进行充电。只要能源触发撷取器发生其中一种状态转移，其最终状态必定是明确的充电状态。此发现揭示，不同的能源状态能以可预测的方式进行能量转移，同时避免熵的传递。

Dahlsten教授分享：「我们最初的研究方向是想证明这种确定性能量传输机制无法实现，没想到在研究过程中，我们意外发现这个量子解法，证实了我们一直寻求的确定性能量转移是确切可行的。从试图证明理论限制，到最终突破限制并找到可行方案，这个意料之外的转折是整个研究中最令人振奋和最具成就感的一刻。」

该理论框架为以极低能量损耗将环境能量转化为可用电力提供了理论基础，为未来低功耗技术的发展带来契机。研究成果有望突破传统交流电转直流电（AC-to-DC）整流过程中的固有能量损失限制，并可利用环境中的能量来源，为物联网设备、穿戴式装置、智慧城市感测器及6G设备供电。