打破发动机传统，量子引擎正在成为现实，未来离我们还有多远？

123457166

近日，中国科学家成功在风洞中测试一款速度高达16马赫飞行器的消息，引起关注，据获悉之所以我们能研制速度如此之快的飞行器，主要是因为我国科学家攻克了“斜爆轰冲压发动机”，这种发动机被认为相比较于当前高超音速飞行器所使用的“超燃冲压发动机”更先进，也让我国在高效率发动机的研制上站在国际前列。
“斜爆轰冲压发动机”的概念是由上世纪80年代一位名叫理查德·莫里森的美国工程师所提出，该工程师认为可以研制一款冲击波转换为能量的发动机，从而提升发动机效率。然而“斜爆轰冲压发动机”却并不被美国主流社会所认同，因此这款发动机长期只存在于概念中，直到中国科学家完成了它。



（量子引擎概念图）

不过今天我们要展开说的，并不是“斜爆轰冲压发动机”。说起概念性的发动机，除了“斜爆轰冲压发动机”，还有一些想法更加“奇特”的，比如中子电子发动机，无活塞发动机
核聚变发动机、量子发动机等等。而不久前我国的量子计算机取得历史性突破，那么我们不妨来探讨一下将来研制量子发动机的可能。



（科幻作品中采用量子引擎的宇宙飞船）

量子发动机又名为量子引擎，顾名思义是利用量子的特性来进行发动机驱动。而量子引擎的概率也常常被引入科幻作品中，比如说《三体》中的人类未来所制造的宇宙战舰采用曲率引擎，而曲率引擎就被认为是量子引擎的延伸，而量子引擎与传统发动机的不同之处又在哪里？
传统的引擎发动机基本上都是属于活塞引擎，尽管种类复杂，但其原因基本都大同小异。简单来讲活塞引擎就是在一个气缸中，由机械活塞在其中做功。此外在气缸的两侧各有一个用于燃油喷射的喷射器，另有个进气口和一个排气口或多个气门。可以根据燃料类型添加火花塞。而发动机中的活塞在两个燃烧室之间线性地往复运动，将动能转化为热能并驱动机械整体运转。



（量子引擎原理）

总的来说，传统引擎活塞做功越大，产生的热能越多，发动机的效率也就越高。量子引擎将抛弃这种物理性运动方式，并不依靠点燃燃料来工作，也不需要机器本身的做功提供动能。量子引擎通过激光迫使粒子中的内部电子加速“跳跃”，并通过“量子纠缠”原理使得粒子之间产生作用力，而量子间的作用力将通过纳米机器将其传导给机械，从而为机械提供能量。
不少科学家相信，量子引擎所产生的能力几乎没有多余的消耗，也不需要化石燃料，并且其效果要远好于传统的活塞引擎。就目标科技的发展来看，量子引擎似乎离我们还很远。实际上量子引擎的原理与量子计算机的原理很像，但作为一款发动机，其便携性以及如何实现常温下量子运动都是我们需要面对的难题，相当于如何把一个庞大且复杂的量子计算机简单化与小型化，并且能随时随地启用。



（量子引擎概念图）

作为被认为未来科技的方向，量子引擎的前景还是相当被看好的，目前不少国家实际上已经展开关于量子引擎的研究，量子引擎正在成为现实，那么我国能抢占先机么？当然我国作为量子领域研究的前沿国家，肯定也不会落下，未来或许并不遥远。（子文）