.Surpassing Thermodynamic Limits: Quantum Energy Harvesters Exceed Carnot Efficiency
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Starship version space science
CB메모 2510080326_소스1.재해석중【】
.Surpassing Thermodynamic Limits: Quantum Energy Harvesters Exceed Carnot Efficiency
열역학적 한계를 뛰어넘다: 양자 에너지 수확기가 카르노 효율을 초과하다
_일본의 한 연구팀은 비열적 양자 상태를 활용하여 고전적인 열역학적 한계를 깨고, 폐열을 기록적인 효율로 전기로 변환했습니다.
_이 혁신적인 방법은 비열적 도모나가-루팅거 액체를 사용하여 기존 시스템보다 더 높은 효율로 폐열을 전기 에너지로 변환합니다.
1-2.
_ 이러한 발전은 에너지 효율이 더 높은 전자 장치 개발과 양자 컴퓨팅 의 미래 발전으로 이어질 수 있습니다 .
2.
_열평형 상태에서 작동하는 시스템은 얼마나 많은 열을 전기로 전환할 수 있는지에 대한 엄격한 한계에 직면합니다.
_생산된 전기와 폐기물에서 추출된 열의 비율은 카르노 효율로 정의됩니다. 최대 출력에서 달성 가능한 효율을 나타내는 커즌-알본 효율과 같은 추가적인 제약 조건은 폐열에서 회수할 수 있는 실질적인 에너지의 양을 더욱 제한합니다.
2-1.
_이 전략을 실제로 구현하면 전자 기기에서 발생하는 폐열을 사용 가능한 전력으로 변환하는 데 도움이 될 수 있습니다.
2-2.일본의 양자 솔루션
_연구진은 기존의 열 상태에 의존하는 대신, 비열적 토모나가-루팅거(TL) 액체의 특성을 활용했습니다.
_[
도모나가-루팅거(Tomonaga-Luttinger) 액체는 1차원(1D) 도체에서 상호작용하는 페르미온을 설명하는 이론적 모델로, 1차원에서는 전통적인 페르미 액체 모델이 적용되지 않아 필요합니다.
]
_이는 양자적 특성으로 인해 열화되지 않는 특수한 유형의 1차원 전자 시스템입니다. 즉, 열이 가해지면 시스템은 기존의 열 시스템처럼 에너지를 고르게 분산시키는 대신 비열적 고에너지 상태를 유지합니다.
【비열적인 낮은 열은 곧 고에너지?
>>> 이 등식은 A.sample1.oms.vix.ain.side의 낮은 온도와 B.qqms의 높은 에너지가 같은 사이드를 이루는 모습이다. A=B. 과연 맞는 도식일까?
>>>맞다면 엄청난 발견이다. 거대한 우주의 변방이 왜 그토록 차가운지는 고에너지가 임의 입자를 만들어낼 만큼의 필요한 낮은 온도 요구조건 때문 아닐까?
>>나는 그동안 A,B 정의역(*)을 제대로 설명할 수 없었다. 이제 A=B 가 성립된다면,
>>우주가 왜 그렇게 절대온도에 가까이 (열역학 제3법 유지및 비열적인 해제로 )낮은 온도는 우주처럼 거대해지고,
>>그런대로 열역학 유지시 표준모형을 이루는 양자 소립자군을 형성하였는지 알 수 있다.
>>>>>> 물론, 열역학 해지시(비열적 양자상태)는 다중우주적인 사이드 규모에서의
>>>>>> 더낮은 마이너스 온도는 더 거대한 초고에너지가 더 작은 중성미자의 아담이브 사이즈급 소립자를 대량 생산할 것이다. 어허.
(*)>>>>>msside 1차원의 경계는 전하와 스핀이 분리된 페르미.도모나가-루팅거 액체 이론을 포괄한 msoss.dark_matter 이론의 변방이기도 하다. 굿god 굳good!!!
】
3.
연구팀은 이 개념의 잠재력을 입증하기 위해 실험을 설계했습니다. 전자 흐름을 제어하는 장치인 양자점 접촉 트랜지스터에서 발생하는 폐열을 TL 액체에 주입했습니다.
_이 비열적 열은 수 마이크로미터 거리에서 양자점 열 엔진으로 전달되었는데, 이 열 엔진은 양자 효과를 통해 열을 전기로 변환하는 미세한 장치입니다.
_연구진은 이 새로운 열원이 기존의 준열적 열원보다 훨씬 높은 전압과 높은 변환 효율을 달성하여 훨씬 더 우수한 성능을 발휘한다는 것을 발견했습니다.
ㅡㅡㅡㅡㅡㅡ
_참고1.
[
페르미 액체(Fermi Liquid) 모델:
고온 및 3차원 시스템에서 금속의 전도 전자의 거동을 설명하는 데 사용되는 이론입니다. 상호작용하는 입자 시스템을 '준입자(quasiparticle)' 개념으로 단순화합니다.
도모나가-루팅거 액체(Tomonaga-Luttinger Liquid):
1차원 전자계에서 입자들 간의 상호작용이 페르미 액체 이론의 가정을 무너뜨릴 때 나타나는 현상을 설명합니다. 이 모델은 1차원 시스템에서 전자의 스핀과 전하가 분리되어 움직이는 '스핀-전하 분리(Spin-charge separation)'라는 현상을 보여줍니다.
스핀-전하 분리:
1차원 시스템에서 전자의 스핀 부분과 전하 부분이 각기 다른 속도로 움직이는 현상으로, 도모나가-루팅거 액체 이론의 중요한 특징입니다.
_왜 이 모델이 필요한가?
1차원 시스템의 특수성:
1차원에서는 입자들이 서로 상호작용할 때 페르미 액체 모델이 더 이상 유효하지 않습니다.
_독특한 전도 특성:
도모나가-루팅거 액체 이론은 탄소 나노튜브와 같은 1차원 물질의 독특한 전기적 특성을 설명하는 데 필수적입니다.
]
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