Die Gesetze der Quantenmechanik sind nicht nur für neuartige Computer oder sichere Verschlüsselung interessant, sondern können auch für revolutionäre Motoren genutzt werden. Einem internationalen Forscherteam ist es nun gelungen, einen funktionierenden Motor in Quantengröße zu entwickeln. Dieser benötigt zum Antrieb keine Kraftstoffe, sondern baut auf ein quantenmechanisches Phänomen: Das Energieungleichgewicht zwischen Fermionen und Bosonen – spezifischen Teilchen der Quantenwelt.
Quantencomputer – was schon heute machbar ist
Bosonen und Fermionen
Dabei machen sich die Wissenschaftler zunutze, dass Bosonen sich gern aneinander lagern und den niedrigsten Energiezustand annehmen. Die Fermionen hingegen weichen sich gegenseitig aus und bevorzugen steigende Energieniveaus. Diese unterschiedlichen Eigenschaften sind die Grundlage für den revolutionären Quantenmotor.
Effizienz von bis zu 25 Prozent
Bei der Umwandlung von Fermionen in Bosonen wird Energie freigesetzt. In diesem Punkt ähnelt der neuartige Motor noch einem klassischen Verbrennungsmotor. Doch im Gegensatz zur etablierten Technik wird hier kein Kraftstoff benötigt, es entsteht zudem auch keine Wärme. Stattdessen haben die Forscher die Fermionen paarweise vereint und dadurch neue Bosonen erzeugt. Diese treiben den Quantenmotor letztlich an. Interessant dabei ist, dass die Effizienz des Quantenmotors mit bis zu 25 Prozent sehr hoch ausfalle. Eine weitere Steigerung sei mit Optimierungen noch denkbar.
Was kann der Quantenmotor?
Die Forscher haben bislang noch keine konkrete Anwendung für ihren revolutionären Quantenmotor gefunden. Dies liege auch daran, dass spezielle Versuchsbedingungen für die Realisierung notwendig sind. Die Grundlagenforschung berge jedoch ein hohes Potenzial für künftige Anwendungen. Denkbar wäre eine Nutzung in Supraleitern, doch auch nach anderen Möglichkeiten werde noch gesucht.
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