論文の概要: Quantum batteries -- The future of energy storage?

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.13020v1
• Date: Wed, 18 Oct 2023 23:23:24 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-10-24 02:17:07.703790
• Title: Quantum batteries -- The future of energy storage?
• Title（参考訳）: 量子電池 -- エネルギー貯蔵の未来?
• Authors: James Q. Quach, Giulio Cerullo, Tersilla Virgili
• Abstract要約: 太陽や風のような再生可能エネルギー源は連続的なエネルギー源ではない。 エネルギー貯蔵技術や電池は、世界の再生可能エネルギーのさらなる普及に向けた緊急の課題である。 量子電池 (quantum battery) は、量子力学を利用して性能や機能を向上させるエネルギー貯蔵装置である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: According to the International Energy Agency, each human uses more than 80 GJ of energy per year; this is equivalent to leaving a washing machine continuously running for one year for every person on Earth. This consumption is expected to increase by 28% by 2040 (from 2015 levels). The majority (86%) of this energy comes from fossil fuels. This dependence on fossil fuels comes with major environmental costs, with climate change arguably being the greatest challenge facing our era. Renewable energy offers a possible solution. However, renewable energy sources, like solar and wind are not continuous sources, and therefore energy storage technology or batteries, remain an urgent challenge for further worldwide adoption of renewable energy. Alongside the need for efficient batteries to store renewable energy, the portability of batteries makes them an essential component in mobile technologies, including electric vehicles. Current batteries operate on the basis of well-understood electrochemical principles which were developed two centuries ago. While there is an ongoing intense effort aimed at improving their performance through optimization of the materials and the device architecture, it is worth exploring completely novel and disruptive approaches towards energy storage. Quantum batteries are energy storage devices that utilise quantum mechanics to enhance performance or functionality. While they are still in their infancy with only proof-of-principle demonstrations achieved, their radically innovative design principles offer a potential solution to future energy challenges.
• Abstract（参考訳）: 国際エネルギー機関(IEA)によると、各人は年間80GJ以上のエネルギーを消費している。 この消費は2040年までに28%増加すると予想されている(2015年から)。 このエネルギーの大多数(86%)は化石燃料に由来する。 この化石燃料への依存は、気候変動が我々の時代に直面する最大の課題であることは間違いない。 再生可能エネルギーは可能な解決策を提供する。 しかし、太陽や風などの再生可能エネルギー源は持続的な供給源ではなく、エネルギー貯蔵技術やバッテリーは、世界の再生可能エネルギーのさらなる採用にとって緊急の課題である。 再生可能エネルギーを蓄えるための効率的なバッテリーの必要性に加え、バッテリーのポータビリティは電気自動車を含むモバイル技術にとって不可欠な要素となっている。 現在の電池は、2世紀前に開発されたよく知られた電気化学原理に基づいている。 材料とデバイスアーキテクチャの最適化によるパフォーマンス向上をめざす努力が進行中であるが、エネルギー貯蔵に対する全く新しい破壊的なアプローチを探求する価値がある。 量子バッテリ(quantum battery)は、性能や機能を高めるために量子力学を利用するエネルギー貯蔵デバイスである。 彼らはまだ初歩的な実証実験しか行っていないが、革新的な設計原則は将来のエネルギー問題に対する潜在的な解決策を提供する。

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