首次验证：量子引擎比传统发动机更高效！

国际研究团队在量子助推引擎领域取得了重大突破，其研究成果已在《物理评论快报》上发表。长期以来，物理学家们一直在量子热机，它们的工作原理与经典热机类似，但其工作流体的行为却大相径庭。传统热机中的蒸汽类比无法完全描绘其相干叠加的特性，这使得量子引擎是否真的能够超越我们所熟悉的经典引擎，成为了许多人心中的疑问。

四年前，耶路撒冷希伯来大学的一个研究小组提出了令人振奋的理论，他们指出量子引擎可能具有更高的效率。如今，这一新研究的实验结果证实了这一理论的正确性。

研究团队以钻石中心的氮空位为基础构建了一个量子热机。两个最低能级代表了量子位元的两个能级，它们作为工作流体的角色与传统热机中的蒸汽类似。研究人员将NV置于磁场中，导致能量水平的反转，从而设定了发动机的初始状态。接下来，他们向NV发射微波脉冲，这些脉冲让量子位元以特定的角度旋转。这种旋转减少了从NV中心提取的能量。紧接着，研究人员向NV发射一束绿色激光，迫使量子位元与热浴耦合，使中心恢复到初始状态。这个过程被重复了十万次，每次周期都有所改变。

研究报告指出，当量子位元的旋转角度较小时，他们所提取的功率输出远高于没有相干性的同类型发动机。这意味着他们的量子引擎比传统引擎更为高效。量子热机的一个重要特性是其工作流体的相干叠加能力，这种能力在小发动机的情况下可以使量子热机产生比任何等效经典热机更大的功率。在这里，研究人员利用金刚石中的氮空位中心实现了两种类型的量子热机，并通过实验观察到了这两种效应。

这项研究不仅证明了量子引擎的效率超越了传统引擎，还为我们提供了一种全新的视角来看待热机的工作原理。随着科学技术的不断进步，我们有望在未来看到更多基于量子技术的创新产品，而量子引擎的研究无疑为这一领域的未来发展铺平了道路。