美国陆军正在投资量子研究，探索振动如何影响超薄材料中的电子行为。加州大学河滨分校的科学家正在研究这些被称为振动效应的量子振动是否可以改变能量收集和计算系统。
能量和时间量子电子振动中心 (QuVET) 汇集了物理、化学、工程和生物化学领域的专家，研究生物和合成系统中的这些相互作用。研究人员的目标是确定量子波函数是否会跨越界面或保持在其原始位置。物理学和天文学教授纳撒尼尔·加博尔说：“我们的想法是，振动可能成为控制旋钮，使未来的‘量子电子开关’能够利用晶体振动来打开和关闭量子跃迁。”
了解这种转换过程对于增强太阳能发电等技术至关重要。光产生的能量必须快速分解成自由电荷，以避免以热量的形式消散或以光的形式重新发射。加博尔指出，生物系统可以有效地提取能量，他的团队试图在人造材料中复制这种效率。在光合作用中观察到的机制，即量子激发在分子之间移动直至到达反应中心，可以为合成设备中的量子控制提供新形式。
陆军通过作战能力发展司令部陆军研究办公室的多学科大学研究计划拨款资助这项研究。项目经理塔尼亚·帕斯科娃表示，了解振动效应对于开发未来军事应用中的人工生物系统至关重要。 “这项研究正在回答关键的科学问题，这些问题可能有助于理解和控制电子振动效应，”她说。
陆军认识到将这些实验室研究结果转化为实际应用的重大挑战。大多数量子实验需要低温和受控设置，这不适合战场环境。通过专注于基础研究而不是直接的原型，陆军表明了对量子物理学的长期战略投资，这可能需要几十年的时间才能成熟。这项投资的成功完全取决于未来的实验结果，目前仍悬而未决。
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