Cuando parecía que el hidrógeno estaba ganando la batalla de la descarbonización, aparece el motor cuántico que rompe las leyes de la física. Su llegada al mercado puede significar incluso el fin de los coches eléctricos. Durante los últimos años, una de las mayores preocupaciones de Europa (y del mundo) ha sido las emisiones contaminantes que han llegado a la atmósfera.
La polución ha llegado a niveles inimaginables trayendo a escena un creciente calentamiento global y cambio climático. Ya hay zonas del mundo que están prácticamente irreconocibles con efectos climáticos desoladores, falta de agua y una biodiversidad modificada. Bajo estas circunstancias, diferentes naciones han llegado a la conclusión de que las cosas deben cambiar y uno de los sectores que debe hacerlo más rápido es el de la movilidad.
Los combustibles fósiles han sido los reyes del transporte durante años, pero la imposición de nuevas políticas sostenibles está obligando a los fabricantes a traer nuevas opciones.
El motor cuántico deja KO al hidrógeno y los vehículos eléctricos
Un grupo de investigadores chinos ha creado el primer motor cuántico del mundo. Cuenta con un sistema que emplea el entrelazamiento cuántico como forma de ‘combustible’, descartando completamente los límites de eficiencia de la termodinámica clásica.
El estudio sobre este modelo fue publicado en la prestigiosa revista científica Physical Review Letters, de la Sociedad Americana de la Física. En su interior, describe un motor cuántico que usa rayos láser para hacer la transición de partículas entre estados cuánticos, transformando de manera eficaz la luz en energía cinética.
Esto marca la diferencia con los motores tradicionales, que dependen de la combustión térmica para operar y se encuentran limitados por las leyes de la termodinámica. Según Zhou Fei, uno de los autores y miembro de la Academia de Innovación de Ciencia y Tecnología de Medición de Previsión de la Academia China de Ciencia, sus experimentos muestran cómo el entrelazamiento trabaja como combustible, aunque el sistema por el que esto se hace posible es todavía un misterio.
“Lo más destacado de nuestro estudio es la primera realización experimental de un motor cuántico con características entrelazadas. Verificó cuantitativamente que el entrelazamiento cuántico puede servir como un tipo de ‘combustible’”, expuso el experto.
En este procedimiento trabajan iones de potasio 40 ultrafríos confinados en una trampa de iones. Los investigadores trazaron un ciclo termodinámico que convierte la energía láser externa en la energía vibratoria de los iones.
“Elegimos los estados enredados de dos iones giratorios como la sustancia de trabajo, con sus modos de vibración actuando como la carga. A través de ajustes precisos de la frecuencia, la amplitud y la duración del láser, los iones pasaron de sus estados puros iniciales a sus estados altamente entrelazados”, explicó el especialista.
El motor cuántico termina con el reinado del hidrógeno: así funciona
Después realizaron más de 10.000 experimentos midiendo la eficiencia de su conversión y la eficiencia mecánica. La eficiencia de conversión versa sobre el número de vibraciones (fonones) generadas por bit de luz (fotones) usado. Por otra parte, la eficiencia mecánica mide la generación de energía utilizable en comparación con la energía total generada.
El equipo descubrió que, cuanto más entrelazamiento de los iones existe, hay una mayor eficiencia mecánica. No obstante, la eficiencia de conversión no se ha visto afectada por el nivel de entrelazamiento.
Según acotan los científicos, la importancia de este análisis no radica únicamente en su teoría, sino también en sus aplicaciones prácticas. Estas vendrán de la mano del desarrollo de dispositivos de microenergía como motores cuánticos y baterías. El próximo paso es incrementar la masa de iones sin comprometer la fidelidad del estado de entrelazamiento para mejorar la generación de energía.
Así es como el motor cuántico aparece en escena dejando fuera de juego al hidrógeno, que ha sorprendido con inventos tan revolucionarios como el motor que mezcla H y electricidad.
