量子科技中心_量科网

在能源存储领域，量子电池（QBs）通过利用量子效应展现出比传统电池更显著的优势，包括更高的能量密度、超快速充电能力以及高效的能量转换效率。然而，量子退相干现象阻碍了其实际应用，导致充电不充分、自放电速率过快以及可提取功降低等问题。本研究提出了一种基于手性磁子平台的量子电池架构，该架构由两个钇铁石榴石（YIG）球体组成——分别作为充电器和量子电池，并通过波导耦合。磁子与导引电磁场之间的独特手性耦合打破了空间反演对称性，不仅实现了非互易性能量流动，还诱导充电器与量子电池间的相干干涉。实验数据表明，这种协同效应使量子电池的能量存储能力提升34倍，可提取功增加55倍（相较于非手性结构）。该方案巧妙地将电磁场导致的退相干效应转化为优势，使量子电池兼具鲁棒性和类无线远程充电特性。理论分析揭示，这些卓越性能源于量子相干性。通过确立手性作为新型量子资源，本研究为实现实用化量子电池开辟了可行路径。