Квантовый двигатель: Недопустимое название

Содержание

Эффективность фотонного квантового двигателя приблизилась к ста процентам

Физика
Физики смогли

10:58
23 Июль 2022

Сложность
7.7

Jinuk Kim et al. / Nature Photonics, 2022

Корейские физики изготовили первый в мире квантовый двигатель, использующий квантовую когерентность резервуара. Для этого они использовали в качестве рабочего тела фотонный газ в резонаторе, через который пролетают сверхизлучающие атомы. Таким способом им удалось достичь 98-процентной эффективности двигателя. Исследование опубликовано в Nature Photonics.

Квантовые тепловые двигатели, впервые описанные Сковилом и Шульцем-Дюбуа в 1959 году, могут превзойти свои классические аналоги за счет использования квантово-механических принципов. Для этого рабочее тело должно обладать дискретной энергетической структурой, а потому на его роль пока годятся только атомы, молекулы или наночастицы. Подробнее о принципе их работы читайте в материале «Двигатель квантового сгорания».

Главной особенностью квантовых тепловых двигателей считается их способность обладать эффективностью, превышающей эффективность цикла Карно — предел, ограничивающий классические тепловые машины. Достичь такого превосходства удалось сравнительно недавно на уровнях NV-центров в алмазе, часть из которых играла роль рабочего тела, а часть — резервуаров. Физики повторили этот успех и с квантовыми двигателями иной природы, например, нанопластиной арсенида галлия.

Важно, что принципы квантового двигателя универсальны: они оперируют абстрактными квантовыми системами, что дает ученым гибкость в их реализации. Среди прочего интерес представляет использование фотонов в резонаторе в качестве рабочего тела, поскольку в этом случае также реализуется дискретность состояний. Более того, было показано, что фотонные двигатели могут быть существенно усилены благодаря явлению сверхизлучения — то есть коллективному испусканию атомами света. Его интенсивность пропорциональна квадрату числа атомов, а значит, это позволит быстро масштабировать выходную мощность двигателя. Несмотря на такие перспективы, фотонные квантовые двигатели с применением сверхизлучения еще никто не реализовывал.

Впервые это удалось сделать группе корейских физиков под руководством Ан Гён Вон (Kyungwon An) из Сеульского национального университета. Они показали, что использование сверхизлучения способно существенно увеличить эффективность квантового двигателя за счет большой разницы между температурой рабочего тела и резервуаров, а также допускает его нелинейное масштабирование. В своем эксперименте исследователи добились коэффициента полезного действия, равного 98 процентам.

В качестве рабочего тела физики использовали состояние фотонов в резонаторе, через которые пролетали атомы бария, а в качестве резервуара — сами атомы, связанные с полем резонатора. Впрыск атомов перпендикулярно оси резонатора они производили через пластину с периодически расположенными отверстиями. Период был выбран равным длине волны резонансной моды, чтобы взаимодействие всех атомов со светом было сфазировано. Авторы имели возможность отстраивать частоту лазера и частоту резонанса от частоты перехода в атоме, соответствующей длине волны 791 нанометр. В тот момент, когда первые две оказывались равны, атомы сверхизлучали.

Схема эксперимента

Jinuk Kim et al. / Nature Photonics, 2022

Цикл, в котором работал фотонный двигатель, напоминал классический цикл Стирлинга. В роли объема выступала отстройка резонатора от атомной частоты, измеряемая в мегагерцах. Давление же, создаваемое фотонным газом на стенки резонатора, ученые характеризовали средним числом фотонов, которое также поддавалось измерению в эксперименте. В этих двух координатах цикл представлял собой замкнутый прямоугольник.

На первом этапе цикла A→B физики согласовывали частоты лазера и резонатора, немного отличающиеся от атомной частоты. В течение одной микросекунды число фотонов изохорно росло, увеличивая давление на стенки. На этапе расширения B→C авторы синхронно отстраивали обе частоты еще дальше от атомной, что соответствовало увеличению объема фотонного газа. Затем они резко меняли частоту лазера (процесс C→D), чтобы выключить сверхизлучение и привести газ в равновесие с резервуаром, уменьшив число фотонов в резонаторе. Наконец, стадия сжатия D→A возвращала цикл к исходной точке.

P–V диаграмма цикла при различных температурах резервуара (синяя – 6200 кельвин, красная – 6800 кельвин, черная – 8000 кельвин)

Jinuk Kim et al. / Nature Photonics, 2022

Важной особенностью такого двигателя стало соотношение температур резервуара и рабочего тела. Стоит отметить, что понятие температуры в такой системе несколько отличается от температуры атомных и молекулярных газов, в случае которых она становится мерой их средней кинетической энергии. Здесь температура выступает в роли меры статистических свойств системы, поэтому ее называют эффективной. Значения эффективных температур существенно выше (тысячи кельвин), чем привычные температуры, поскольку они характеризуют более высокоэнергичные процессы, чем броуновское движение.

В отсутствии сверхизлучения фотонный газ находится в термодинамическом равновесии с атомами: в такой ситуации эффективная температура довольно точно характеризует распределение системы по степенями свободы. В сверхизлучательном же режиме равновесия нет. Тем не менее физики все равно вводят эффективную температуру для такого состояния, равную температуре эквивалентного равновесного состояния с таким же энергообменом.

Примечательно, что эффективная температура резервуара постоянна весь цикл, в то время как температура газа то растет, то возвращается к резервуарному значению. Это делает изменение энтропии за замкнутый цикл нулевым. Авторы определяли температуру резервуара через связь атомов с резонатором, а температуру фотонного газа — через отношение числа фотонов в текущем (например, сверхизлучающем) состоянии к равновесному числу фотонов.

Строя зависимость температуры газа от среднего числа атомов в резонаторе, они увидели ее нелинейный рост, как того предписывает явление сверхизлучения. Для двух атомов в резонаторе отношение температуры газа к температуре резервуара достигло 40, из-за чего эффективность двигателя оказалась равной 98 ± 4 процента. И хотя фактически число атомов в резонаторе штучно, на интенсивность сверхизлучения влияет то, как часто они успевают провзаимодействовать с полем. В представленном опыте это происходило в среднем 20 раз на время пролета атома.

Зависимость (a) температуры фотонного газа в сверхизлучающем (SR) и равновесном (TH) режимах, а также (b) эффективности двигателя от среднего числа атомов в резонаторе

Jinuk Kim et al. / Nature Photonics, 2022

Работа построенного двигателя за один цикл довольно мала — порядка 10⁻²⁸ джоулей, — поэтому пока речь не идет о практическом применении таких устройств. Вместе с тем, это первая реализация теплового двигателя, использующего квантовую когерентность резервуара, что позволило приблизиться к стопроцентной эффективности. Результат работы авторов также представляет собой универсальную платформу для будущих исследований квантовой термодинамики.

Ранее мы рассказывали, как физики пытались увеличить эффективность квантового двигателя с помощью магнитного резонанса ядер углерода.

Марат Хамадеев

принцип работы, испытания. теория суперобъединения

Квантовый двигатель Владимира Леонова:

Квантовый двигатель Владимира Леонова – двигатель, тяга которого создается за счет деформации квантованного пространства–времени градиентными электромагнитными системами (активаторами). Двигатель назван по имени его изобретателя – В.С. Леонова.

Квантовый двигатель Владимира Леонова работает – создает импульс силы тяги без выброса реактивной массы, не используя при этом химическое топливо. В этом он принципиально отличается от классических ракетных реактивных двигателей. Питание квантового двигателя производится электрической энергией, исключая электрореактивный эффект. Вектор тяги квантового двигателя может изменяться в пространстве в любом направлении.

В марте 2018 года были проведены испытания прототипа квантового двигателя Владимира Леонова. При этом масса испытуемого аппарата составляла 125 кг. В ходе проведенных испытаний прототипа сила тяги составляла от 110 до 500 кг (от 1100 до 5000 Н).

Аппарат при самом худшем режиме работы, минимальном импульсе и минимальной силе тяги развил удельную силу тяги 115 ньютонов на киловатт (11,7 кгс/кВт), что в 165 раз больше чем у современных жидкостных реактивных двигателей. При максимальной силе тяги и максимальном импульсе аппарат развил удельную силу тяги 400 ньютонов на киловатт (40,8 кгс/кВт). Для сравнения, лучшие образцы жидкостных реактивных двигателей (РД180, 8Д411К, 11Д55, 14Д24, 8Д611 и пр.) имеют удельную силу тяги, не превышающую 0,7 Н/кВт. В перспективе в режиме рекуперации энергии удельная сила тяги квантового двигателя Владимира Леонова составит более 1000 Н/кВт, что в 1428 раз больше, чем у тех же жидкостных реактивных двигателей.

В основе работы квантового двигателя лежит теория Суперобъединения, созданная В.С. Леоновым. Она оперирует такими понятиями как квант пространства–времени (квантона) (Рис. 1 и 2) и энергия сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ).

Рис. 1. Квантовая структура космического вакуума в виде квантонов

@ http://quanton.ru

Рис. 2. Квантон

а) – объединение электричества (е+ и е–) и магнетизма (g+ и g–) в электромагнитный квадруполь (вид сверху),

б) – квантон в проекции (повернут в пространстве),

в) – знакопеременная электромагнитная суперструна из квантонов внутри квантового пространства и времени

@ http://quanton. ru

Квантон – это нулевой недостающий элемент в таблице Менделеева (атом вакуума Ньютоний), без участия которого не могут формироваться остальные элементы. Квантон как квант пространства-времени является носителем сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ), которое можно представить в виде силовой упругой энергетической сетки, пронизывающей всю Вселенную (Рис. 3). Размеры квантона на десять порядков меньше атомного ядра, но он концентрирует энергию, намного превышающую ядерную.

Квантовая гравитация рассматривает силы тяготения как результат деформации (искривления по Эйнштейну) силовой сетки поля СЭВ (рис. 3), создавая градиент энергии в виде силы F_T тяготения.

Рис. 3. Силовая сетка поля сильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ)

@ http://quanton.ru

Извлечение энергии сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ) в квантовом двигателе происходит в результате создания неуравновешенной силы (момента) при деформации квантованного пространства–времени градиентными электромагнитными системами (активаторами). Таким образом, квантовый двигатель отталкивается от глобального поля сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ) за счет деформации в нужном направлении (искривления по Эйнштейну) квантованного пространства-времени, создавая искусственною силу тяготения (тяги).

Вселенная бесконечна и циклична

И. Канта и дают ясное представление об электромагнитной природе вселенной как едином энергетическом квантованном поле, а всё что находиться в нём свободные электрические заряды, различные частицы, атомы вещества, облака, планеты, звёзды, галактики — это всего лишь искривлённая в пространстве и времени упругая квантованная среда (УКС). Удивительно, но именно гений 18-го века И.Кант оказался более современным и продвинутым учёным в теории формирования вселенной по сравнению с «учёными» 21-го века с божественно мистической точкой сингулярности. И.Кант описал природный механизм энергетического взаимодействия (3-х из 5-ти энергетических взаимодействий) первоматерии в бесконечном пространстве и времени.

Переход (синтез) энергии из одного состояния (квантованный вакуум и свободные электрические заряды) при помощи холодного и горячего синтеза сначала в протоны, нейтроны, электроны и др. частицы, затем в дейтериевые и тритиевые облака, затем в планеты, звёзды в вещество в порядке последовательности таблицы Менделеева. Обратный переход вещества через сжатие в центрах галактик в «белых- чёрных дырах» происходит с образованием сверхплотной упругой квантованной среды. С помощью реакций деления вещества и Суперуплотнения плазмы с образованием квантонов, свободных электрических зарядов , других излучаемых нейтринных частиц завершается большой энергетический цикл перехода и начинается новый цикл.

Попытки получить ответы в земных лабораторных условиях и при синтезе новых элементов из квантованного вакуума или из дейтерия и трития, а также создание искусственной «чёрной дыры» для получения первоосновы вселенной — квантонов (кварков), пока не дают положительных результатов.

Весь большой цикл перехода энергии из одного состояния в другое делится на множество параллельно протекающих независимо по времени и месту малых циклов — рождение элементарных частиц, лёгких атомов вещества, дейтериевых и тритиевых облаков, различных звёзд и планет, галактик и обратный переход вещества через «чёрные дыры» в квантованный вакуум («чёрная энергия- материя»). Самым удивительным из всех состояний перехода является разумная жизнь! Сам большой энергетический цикл не является каким то единичным и конечным. Параллельно в различных частях наблюдаемой вселенной независимо по времени и месту происходит бесконечный круговорот перехода вещества в квантованное поле и квантованного поля в вещество.

В рамках научных открытий, накопленных знаний и опыта можно утверждать, что вселенная это энергия циклически переходящая последовательно из одного состояния в другое из бесконечности в бесконечность пространства и времени. При всех геометрических парадоксах нет начала и конца в пространстве и во времени как абсолютных условий существования самой энергии.

Если отбросить, как фактор божественное начало, а точнее наше недопонимание, то возникает законный вопрос: откуда взялась сама энергия-квантованное поле — упругая квантованная среда (УКС), заполнив собой всю вселенную???

Надо полагать, что этого пока не знает даже самый древний во вселенной разум

При всей важности прикладного применения нового открытия для получения энергии путём холодного синтеза (теплогенераторы Росси), «песочной» бомбардировки металлов и кавитации в растворах Ушеренко и Леонова учёным всего мира предстоит ускорить свою работу в направлении фундаментальной науки о цикличности энергетической вселенной и перестать топтаться на месте смешивая квантовую физику с мистикой. У человечества не так много осталось времени для того чтобы эффективно использовать интеллектуальные и материальные ресурсы всей Земли

Как использовать квантон для создания боевого гразера

– И как можно освободить электромагнитную энергию из массы?

– Только через гравитацию, то есть через дефект массы. Так, при взрыве атомной или водородной бомбы освобождение электромагнитной энергии СЭВ из квантованного пространства-времени происходит в результате дефекта массы атомных ядер при их делении и синтезе, порождая целый спектр фотонов. Так удалось свести ядерные силы к силам электромагнитным. Иначе объяснить дефект массы с выделением электромагнитной энергии в виде фотонов невозможно.

– Получается, что атомная и водородная бомбы – это тоже гравитационное оружие, причём самое мощное. А как работает гразер – квантовый генератор гравитационных волн?

– Все известные виды энергии (атомная, химическая, гравитационная, электромагнитная и другие) в конечном итоге сводятся к освобождению и преобразованию единой энергии СЭВ. Энергия едина, и мы живём в электромагнитной Вселенной. В этом суть Суперобъединения.

Пуля – это масса, сгусток энергии СЭВ

При стрельбе из пулемёта в пространстве создаются движущиеся сгустки энергии из пуль и скважности между пулями, обеспечивая волновой перенос массы пуль в пространстве

Фото из архива.
Квантовый двигатель с конусным рабочим телом: 1, 2 – магнитная система, 3 – электрическая система.

Представим себе, что гразер излучает гравитационный луч-волну, состоящий из летящих сгустков энергии СЭВ и скважностей по типу ультразвуковой волны в воздухе. Только скорость этих сгустков энергии будет не 1 км/с, как у пулемёта, а 300.000 км/с – как скорость света, а возможно, и выше

Тогда мы получим гравитационную волну с колоссальной разрушительной силой.

В 2002 году мной был получен патент «Способ генерирования и приёма гравитационных волн и устройство для его реализации (варианты)».

– А в чём преимущество гразера – по сравнению с лазером?

– Над разработкой боевого лазера военные работают не один десяток лет.

Основной недостаток лазера – это сильное поглощение оптического излучения в атмосфере. Гравитационное излучение обладает всепроникающей способностью и не поглощается в атмосфере. В перспективе гразер вытеснит стрелковое оружие, артиллерию и ракеты, в зависимости от мощности гразера.

По заявлению нынешнего президента США, космос становится ареной боевых действий, так что если Россия не примет адекватных мер в разработке гравитационного космического оружия, то последствия могут быть катастрофическими.

image.one
Основной недостаток лазера – это сильное поглощение оптического излучения в атмосфере.

Старые ракетные технологии не смогут противодействовать новейшему гравитационному космическому оружию.

– Владимир Семёнович, вы создали квантовую теорию гравитации, объединив квантовую теорию и теорию относительности Эйнштейна. Какие проблемы гравитации вы считаете необходимо ещё решить?

– Если более чем 100 лет назад Никола Тесла показал нам возможности электромагнетизма, заложив основы современной энергетики переменного тока и высокочастотных технологий, то с созданием квантовой теории гравитации мы начинаем осваивать гравитационные и антигравитационные технологии.

Без шуток

Вообще-то, ничего принципиально нового в событии, произошедшем в Жуковке, нет. Ну, изобрел человек антигравитационный двигатель. Ну и что? Не он первый, не он последний. И все бы ничего, если бы рядом с этим вполне рядовым событием не замелькала госкорпорация «Роскосмос». Некоторое время назад мы опубликовали статью, где глумились над Пентагоном: Министерство обороны США выпустило исследование о сверхсветовом варп-двигателе. Но Пентагон лишь изучал вопрос теоретически, а вот «Роскосмос» подготовил техническое задание для экспериментальной проверки антигравитационного квантового двигателя.

Вот и комиссию по испытаниям в Жуковке возглавил Олег Дмитриевич Бакланов, Герой Социалистического Труда, бывший министр общего машиностроения СССР. Ныне 87-летний ветеран имеет статус советника гендиректора РКК «Энергия». Положим, должность чисто почетная, но должно же быть какое-то соображение у человека, который руководил отечественной космической промышленностью с 1983 по 1988 год? Как бы то ни было, но он подписал протокол об успешных испытаниях антигравитационного двигателя в Жуковке.

В протоколе испытаний Владимир Леонов представлен как «научный руководитель и главный конструктор ГК «Квантон», лауреат премии Правительства России в области науки и техники, автор теории Суперобъединения, кандидат технических наук, академик МАСИ, разработчик КвД». КвД – это квантовый двигатель. МАСИ – Международная академия системных исследований, на сайте которой обнаружено, например, такое объявление: «Открытие нулевого элемента таблицы Д.И. Менделеева – доклад В.С. Леонова». По поводу лауреатства Леонова профессиональные правдокопатели из «Радио Свободы» сообщают следующее: «В 1995 году Леонов действительно получил премию правительства России в области науки и техники в составе коллектива, который занимался разработкой, выпуском и внедрением в сельскохозяйственное производство диэлектрических сепараторов семян». Что касается группы компаний «Квантон», то ее сайт мало что сообщает о практических результатах своей деятельности, но достаточно подробно излагает теоретические разработки научного руководителя. Вот, к примеру, его заявление от 22 февраля 2019 года: «В связи с тем, что в сети Интернет наблюдается наглый плагиат основных положений моей теории Суперобъединения без ссылок на автора с нарушением Закона об авторском праве, я, как автор, принял решение именовать единицу измерения элементарного магнитного заряда g в Леонах по имени автора».

И об этих испытаниях, кстати, на полном серьезе пишут такие издания как «Военно-промышленный курьер», приводя слова группы поддержки, в которую входят депутат, генерал, профессор, испытатель космической техники и даже один академик РАН. Об этом двигателе без шуток пишет журнал «Воздушно-космические сферы», который входит в список ВАК. Более того, советник гендиректора «Роскосмоса» по науке Александр Блошенко подтвердил, хотя и в форме опровержения слухов, что «Роскосмос» действительно занимается этим вопросом и даже выпустил техническое задание для экспериментальной проверки новой технологии.

Фотографии из лаборатории Леонова дают представление о широте интересов гениального изобретателя. Слева вверху он запечатлен с деталями квантового двигателя. Справа вверху – установка для исследования холодного синтеза в режиме кавитации. Слева внизу – макет квантового генератора гравитационных волн (гразера). Справа внизу – реактор холодного синтеза на эффекте Ушеренко (ускоритель закомуфлирован трубой – так написано в оригинальной подписи на сайте). А еще Леонов занимается синтезом кластеров электронно-позитронной плазмы, созданием нового поколения ТВ в режиме 3D и формате виртуальной реальности, изготовлением невидимых электромагнитных замков и многим другим.

Квантон и Кваркон

Леонов скорее не отвергает, а расширяет границы, которые имеют сегодня фундаментальные науки в области квантовых законов. Он доказывает существование нулевого элемента в виде квантона, который плотно заполняет нашу Вселенную и создаёт четырехмерное квантованное временное пространство. Эта частица положена в основу теории Суперобъединения. Интересно и то, что физик говорит не о единственной частичке нулевого элемента, а о двух первородных безмассовых частичках: квантоне (–е, +е, –g, +g) и кварконе (–е, +е), которые символически объединяются в единый нулевой элемент кварконий – своеобразный энергетический крест.

Опыты с двигателем

На веку Леонова Владимира Семеновича было невероятное количество опытов и различных экспериментов. Однако когда у него спрашивают об этом, он сразу же начинает говорить о самом выдающемся, который произошел в 2009 году. Сам экспериментатор утверждает, что тогда он смог создать квантовый гравитационный двигатель, который придавал ускорение объекту, не используя в этом деле реактивную силу. Это стало точкой отсчета, ведь с того времени Леонов смог вертикально поднимать объект по направляющим рельсам, не задействуя при этом привод на колеса. Это явление, по словам самого создателя, подтверждает ту теорию, о которой говорилось выше.

После ошеломительного успеха настал час затишья, и спустя пять лет, только в 2014 году, были проведены стендовые испытания, где был представлен двигатель будущего. Результаты он продемонстрировал невероятные: при том, что его вес составлял пятьдесят четыре килограмма, импульс тяги достигал невообразимых семьсот килограмм-сил, в то время как ускорение было 10 джоулей. Интересно также то, что сам двигатель требует лишь электроэнергии и может работать без тела. Также исходя из этого опыта было установлено, что затраты электроэнергии составляют всего лишь один киловатт. Эти характеристики ошеломительные, ведь самый современный реактивный двигатель ракеты, который существует сейчас, генерирует лишь одну десятую килограмм-силы, растрачивая тот же один киловатт электроэнергии.

Теперь остается лишь только представлять, что случится, если квантовый двигатель будет создан. Тогда полезный груз ракеты достигнет девяноста процентов. И это притом, что он сейчас составляет лишь мизерные пять процентов.

Что такое квантон и как он работает

– Получается, что опять мы сталкиваемся с очередным случаем, когда «в своём Отечестве пророка нет», на примере забытого Ивана Ярковского. Но тогда чего не хватало Ярковскому и Хиггсу, чтобы подойти к пониманию природы гравитации?

– Хиггсу не хватало понимания электромагнитной сути глобального электромагнитного поля, которое пронизывает всю нашу Вселенную.

Хиггс не смог наделить свой бозон электромагнитными свойствами. Именно поэтому поле Хиггса представляет собой абстрактную идею, не имеющую структуры, а значит, это поле невозможно рассчитывать и анализировать!

Фото из архива.
Квантованная структура космического вакуума.

Можно сказать, что квантон, как и бозон Хиггса, предназначены для объяснения природы гравитации и природы формирования самой массы. Но Хиггс только обозначил направление, но проблему не решил. Ему можно отдать некий приоритет на 1%, а остальные 99% в теории гравитации, на мой взгляд, решает всё-таки квантон. При этом масса с участием квантона является источником гравитации и служит гравитационным зарядом в уравнении тяготения Ньютона, как и электрический заряд в уравнении Кулона.

– Кажется, мы подошли к самой сути квантовой гравитации и её электромагнитной природы. Тогда объясните, как формируется масса – основа гравитации?

– Напомню, что сам квантон не имеет массы и включает в себя 4 невесомых целых кварка – 2 электрических и 2 магнитных, являясь носителем сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ). Наша Вселенная заполнена квантонами, образующими глобальное поле СЭВ. Это как электромагнитная сетка, наброшенная на нашу Вселенную. И если в это глобальное поле из квантонов вбросить целый электрический заряд-кварк отрицательной полярности, не имеющий массы, то этот заряд начинает стягивать к себе квантоны, сферически деформируя квантованное пространство-время (поле СЭВ) (искривляя его, по Эйнштейну). Электромагнитная энергия деформации эквивалентна массе частицы по формуле Эйнштейна.

Так рождается электрон – носитель электрического заряда и одновременно массы. У нуклонов масса формируется в результате сферической деформации поля СЭВ знакопеременной оболочкой нуклонов.

Тогда движение частицы представляет собой волновой перенос массы, когда частица одновременно проявляет волновые и корпускулярные свойства.

Фото из архива.
Деформация (искривление, по Эйнштейну) сетки поля СЭВ массой Земли.

Это основы волновой квантовой механики.

Экспериментальный квантовый двигатель

Российский учёный в области квантовой механики Владимир Семёнович Леонов работал над своим изобретением 25 лет. Именно он является автором теории Суперобъединения, которая допускает существование во Вселенной элементов «квантон» и «кваркон», благодаря которым аппарат и будет перемещаться в космическом пространстве.

Квантовый двигатель Леонова основан на использовании гравитационных волн и технологии холодного ядерного синтеза (ХЯС) — варианта получения дешёвой энергии без существенного нагрева топлива (никеля). Этот вид ядерного синтеза несколько десятилетий официально считали «ложным», и лишь несколько лет назад в РАН подтвердили эффективность ХЯС при дезактивации радиоактивного цезия-137.

Квантовый двигатель имеет КПД на уровне 100%, вместе с этим он в сотни раз мощнее обыкновенных жидкостных реактивных ускорителей. Так, космические аппараты с КД смогут достигать скорости 1000 км/с, в то время как сегодняшние ракеты летают на скорости до 20 км/с. Кроме этого, масса полезной нагрузки у аппарата с квантовым двигателем может быть в несколько раз больше, чем у нынешних кораблей.

В 2009 году был представлен наземный аппарат, перемещающийся на квантовом двигателе. В горизонтальной плоскости ему удалось развить тягу в 50 кгс.

А в 2014 году появился аппарат с вертикальным взлётом. Его вес едва превышал 50 килограммов, в то время как вертикальная тяга составила 700 кгс, при общей мощности установки в тысячу ватт (ЖРД на 1 киловатт выдаёт тягу в 0.1 кгс). Квантовый двигатель способен домчать нас до Луны всего за несколько часов, а до Марса — за двое суток.

Модернизированный двигатель Леонова будет применим к самолётам и автомобилям. Даже при активном использовании их можно будет не заправлять десятилетиями. В марте 2019 года российский учёный объявил о завершении разработки квантового двигателя для космических аппаратов и направил соответствующее письмо в РАН, а также Президенту. Если КД Леонова действительно работает так, как заявлено, то Россию ждёт огромный технологический прорыв.

Источник

Квантовый двигатель Владимира Леонова имеет следующие преимущества:

– ракета с реактивным двигателем массой в 100 тонн в лучшем случае несет 5 тонн (до 5 %) полезного груза. Аппарат с квантовым двигателем в 100 тонн будет иметь квантовый двигатель с реактором в 10 тонн, то есть полезная нагрузка аппарата с квантовым двигателем составляет 90 тонн, это уже 900 % против 5 % у реактивных двигателей,

– максимальная скорость космического аппарата с квантовым двигателем может достигать 1000 км/с против 18 км/с у ракеты,

– имея длительный импульс тяги, аппарат с квантовым двигателем может двигаться с ускорением,

– полет до Марса на космическом корабле с квантовым двигателем в режиме ускорения ±1g составит всего 42 часа, причем с полной компенсацией невесомости, до Луны — 3,6 часа,

– квантовый двигатель Владимира Леонова дает возможность работы в космосе, в атмосфере, на земле и под водой,

– возможность летать самолетам на высотах 50–100 км,

– снижение сопротивления самолета в полете и расхода традиционного топлива на порядки, за счет того, что самолет летит по сути дела по инерции,

– при переходе на топливо холодного ядерного синтеза, самолет сможет летать годами без дозаправки,

– за счет увеличения скорости, например, на трассе Москва–Нью–Йорк время полета самолета, в конструкцию которого входит квантовый двигатель Владимира Леонова, может быть снижено с 10 часов до 1 часа,

– заправка 1 кг никеля в реактор холодного ядерного синтеза позволит легковому автомобилю пробегать 10 миллионов километров без дозаправки, а это – 25 расстояний до Луны,

– квантовый двигатель Владимира Леонова в отличие от ракетного двигателя не греет атмосферу и космос продуктами сгорания топлива,

– питается электрической энергией,

– дает возможность создать подводный аппарат, который сможет выходить из воды и летать как над водной поверхностью и в атмосфере, так и уходить в космос.

КВАНТОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВЛАДИМИРА ЛЕОНОВА ЧАСТЬ 1

Максимальная скорость космического аппарата с квантовым двигателем Владимира Леонова может достигать 1000 км/с против 18 км/с у ракеты. Полет до Марса на космическом корабле с квантовым двигателем в режиме ускорения ±1g составит всего 42 часа, причем с полной компенсацией невесомости, до Луны — 3,6 часа. Квантовый двигатель Владимира Леонова дает возможность работы в космосе, в атмосфере, на земле и под водой.

Сегодня реактивные двигатели (РД) космических аппаратов достигли своего технического предела. За 50 лет временной импульс их работы увеличен с 220 секунд (Фау–2) всего в 2 раза до 450 секунд (Протон). Ракета с РД массой в 100 тонн в лучшем случае несет 5 тонн (5%) полезного груза.

В июне 2014 года были успешно проведены стендовые испытания прототипа квантового двигателя (КД). При массе аппарата в 54 кг импульс вертикальной тяги составил 500–700 кгс (кг силы) при потребляемой электрической мощности 1 кВт. Аппарат (квантовый двигатель Владимира Леонова) — взлетает вертикально по направляющим с ускорением в 10–12g.

Этими испытаниями убедительно доказано, что гравитация покорена экспериментально, подтверждая теорию Суперобъединения, созданную В.С. Леоновым.

В основе теории Суперобъединения лежит открытие В.С. Леоновым в 1996 году кванта пространства–времени (квантона) и энергии сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ).

Квантон – это нулевой недостающий элемент в таблице Менделеева (атом вакуума Ньютоний), без участия которого не могут формироваться остальные элементы.

Источник

XXI век – век покорения гравитации

В фундаментальном плане остаётся не измеренной скорость гравитации. Необходимо отметить, что в этом плане русские опять впереди всех.

В своё время американский физик Альберт Майкельсон прецизионно измерил скорость света и в 1907 году получил за это Нобелевскую премию. Сейчас нам надо не упустить момент, чтобы очередная Нобелевская премия за измерение скорости гравитации досталась России.

flickr.com
Так может выглядеть боевой гразер.

Тем более что есть задел, сделанный астрофизиком Николаем Козыревым и членом-корреспондентом НАНБ Альбертом Вейником, которые ранее экспериментально изучали гравитационное излучение, принимая его за хрональное излучение.

Наша Вселенная очень большая, и не факт, что мы – единственные разумные существа в ней. Установление контакта с внеземными цивилизациями возможно только при использовании гравитационного излучения с высокой скоростью распространения, которая намного выше, чем в диапазоне радиоволн.

Есть все основания полагать, что скорость гравитации намного выше скорости света.

Получается, что каждый астрономический объект ведёт себя, как независимый центр, подчиняясь принципу относительности. Это возможно только в том случае, если скорость гравитации намного больше скорости света. Мной проделаны соответствующие расчёты, но этому необходимо экспериментальное подтверждение.

И нам необходимо создавать соответствующие приборы, чтобы освоить диапазон гравитационных волн.

Достойное

неделя
месяц
год
век

Материя Информация Мера
(5/2)

Что несёт Расе-Руси-России “Конец” христианского “Света”-3 (ОКОНЧАНИЕ)
(4/3)

Контакт с “тонким миром”
(5/4)

Материя Информация Мера
(5/2)

Смена вод (информации) в жизни общества
(5/1)

Что несёт Расе-Руси-России “Конец” христианского “Света”-3 (ОКОНЧАНИЕ)
(4/3)

Каких событий ждёт Дональд Трамп до 20 января 2021 года?
(3.5/4)

Религиозность и её роль в жизни современного человека
(1/1)

О деятельности Фонда концептуальных технологий “Алтай” после 18.

06.2018 года
(5/11)

Рабы пока немы: ОПГ против Глобального Родителя
(5/7)

О создании фильма “Час Быка”
(5/7)

Сколько ещё будем праздновать День Победы
(5/6)

Открытый код. Несколько слов о Концепции Общественной Безопасности
(5/6)

Объяснятина вместо наделения Мерой, это признак управленческой безграмотности
(5/6)

Коронавирус как средство инициирования глобализации нового типа
(5/5)

Маски и перчатки убивают
(5/5)

Чисто чтобы не забыть, первыми в космос вышли русские
(5/110)

Центральный банк России работает на её уничтожение
(5/64)

Ну, за самодержание!…
(5/64)

7 советов от гениального врача Николая Амосова .

(5/57)

Белые ночи почтальона Алексея Тряпицына: отчёт “победителям”?
(5/52)

Другой взгляд на пенсионный вопрос или какое государство нам нужно
(5/50)

Самые яркие примеры смекалки у советских солдат
(5/46)

Смотрите ж: всё стоит она!
(5/38)

Скептицизм ученых

Несмотря на проведенные опыты, большинство ученых в этой области к двигателю Леонова относятся скептически, говоря о том, что его творение в условиях вакуума работать не будет.

Сам же Владимир Семенович отвечает тем же, выступая против РАН и комиссии по борьбе со лженаукой, в частности. В 2012 году он заявил, что деятельность ее можно назвать попросту преступной, а разговор о том, что его проект безнадежный – дезинформацией. Также у Леонова бытует мнение, что комиссия – это зарубежный спецпроект, который призван пресечь технический прогресс его страны.

Также нельзя не заметить, что разработки в этом направлении ведутся не только на территории России, но и за рубежом, в частности, на западе. Однако квантовые ракетные двигатели США, Россия и Китай делают по-разному, точнее будет сказать, их схемы попросту различаются, ведь никто не хочет открывать своих тайн. Но успех у наших коллег за рубежом незначителен, в отличие от отечественного прорыва.

Нельзя не отметить бодрый энтузиазм Леонова и его патриотизм, он попросту не взирает на заявления РАН и уверен, что модернизация и экономический рост придут всего лишь через два-три года. Это, кстати, сопоставимо с обещаниями президента Российской Федерации Владимира Путина.

Леонов также критикует и открытие Бозона Хиггса. Еще в 2012 году он выступал против этой идеи, говоря, что проблема решена была еще в 1996 году, когда был обнаружен нулевой элемент в Периодической таблице Менделеева – тот самый квантон.

Теория Суперобъединения

В первую очередь необходимо начать с того, что послужило предпосылкой создания двигателя Леонова. А это непосредственно теория, которая получила название Суперобъединения. Названа она так, потому что призвана объединить четыре взаимодействия. Но на данный момент наука признает существование всего лишь трех, недостает четвертого элемента — гравитационной силы. Сама теория взяла свое начало из теории струн и суперсимметрии Альберта Эйнштейна. Дабы не вдаваться в подробности по этой теме, стоит сказать лишь, что именно теория Суперобъединения способна вывести такую науку, как энергетика, абсолютно на новый уровень.

И все же заключается она в том, что предполагает повсеместное наличие различных элементов, которых, к сожалению, нынешняя наука совсем не учитывает. Однако эти элементы поддавались огласке, и не кем-нибудь, а самим создателем Периодической таблицы элементов — Менделеевым. Даже больше, первоначальный вид таблицы включал в себя два нулевых элемента. Но увы, после ее переработали и убрали «ненужные» частицы. Важен для теории Суперобъединения элемент под названием Ньютоний, он являлся элементом эфира. Сам Менделеев возлагал на Ньютоний огромные надежды, а назвал он его так в честь великого ученого-физика Ньютона.

Автор: Владимир

3DNews Технологии и рынок IT. Новости на острие науки Новый квантовый двигатель обладает больш…

Самое интересное в обзорах

01.04.2019 [21:42],

Сергей Тверье

Впервые квантовый двигатель превзошел своих классических конкурентов без каких-либо экспериментальных трюков. Но, скажем сразу, речь идёт о микроскопических устройствах, поэтому квантовую Tesla ждать нам пока что не приходится.

Используя законы квантовой механики, новый двигатель смог показать большую мощность, чем стандартные — классические двигатели в тех же условиях (и в том же масштабе), сообщают в исследовательской работе от 22 марта, выполненной коллективом учёных из Американского Физического Общества (англ. The American Physical Society).

Когда-нибудь в будущем

В своём исследовании учёные смогли экспериментально убедиться, что одним из основных свойств квантового теплового двигателя является способность рабочего тела (электрона) находиться в когерентной (взаимосвязанной) суперпозиции (одновременно в двух или более состояниях). И, как и ожидалось, в масштабах микроскопического устройства это позволяет производить больше мощности, чем у любого эквивалентного классического теплового двигателя в тех же условиях. Также было подтверждено, что в рамках одного режима работы наличие такой внутренней когерентности приводит к тому, что различные типы квантовых тепловых двигателей становятся термодинамически эквивалентными, то есть «во всех случаях, когда из теплоты появляется работа, тратится пропорциональное полученной работе количество теплоты, и наоборот, при затрате той или иной работы получается то же количество тепла», — как сказал бы великий ученый Рудольф Клазиус.

Если говорить проще, то традиционные тепловые двигатели превращают тепло в движение. Например, в автомобилях двигатель внутреннего сгорания использует энергию от воспламенения топлива для того, чтобы приводить в движение поршни, которые в свою очередь через привод передают энергию на колёса и вращают их, благодаря чему автомобиль движется. Существуют разные вариации тепловых двигателей, но, как правило, большая мощность в них преимущественно достигается за счет работы в иной среде, ином приложении силы, а также модификациях используемого топлива.

В новом исследовании квантовый двигатель использует совершенно иной принцип работы: при помощи лазера, направленного на специально подготовленные алмазные кристаллы с небольшим дефектом (азотной вакансией). Лазер переводит электрон, располагающийся в кристалле (в этой самой вакансии), с одного энергетического уровня на другой, а вместо поршней квантовый двигатель производит мощность в виде электромагнитного поля.

Так как рабочим телом в данной конструкции является электрон, то в дело вступают законы квантовой механики. Сверхмалые объекты, такие как электроны, имеют свойство находиться сразу в нескольких состояниях одновременно, что называется суперпозицией, то есть если возвращаться к примеру с классическим двигателем, то в квантовом двигателе наш «поршень» одновременно и в верхнем, и в нижнем положении. В нашем случае с квантовым двигателем электрон находится одновременно на нескольких энергетических уровнях в один момент времени. Всё это также связано с корпускулярно-волновым дуализмом, той самой волшебной теорией квантовой физики, которая утверждает, что любая микрочастица — это ещё и волна.

При определённых условиях это свойство, как сообщают ученые, приводит к увеличению выходной мощности, так как теоретически все элементы и процессы внутри квантового двигателя многократно дублируются. «Это первый эксперимент, когда мы смогли достичь такого режима работы», — говорит физик Роберто Серра из Федерального университета ABC в Санто-Андре, Бразилия.

Но, как и в ситуации с квантовыми компьютерами, всё не так просто: экспериментальный микродвигатель ещё сложно назвать полноценной реализацией. На данный момент команда учёных оценила его выходную мощность, но ещё не проанализировала такое ключевое качество, как эффективность. Поэтому в будущем эксперименты будут продолжаться.

Особенностью этого типа двигателей также является и равномерность работы, то есть для него невозможны режимы с увеличением или падением мощности: она остаётся постоянной, что накладывает на данные и без того специфичные устройства дополнительные ограничения. «Если вы попробуете построить автомобиль или реактивный двигатель … Это совершенно бесполезно», — говорит физик Ян Уолмсли из Имперского колледжа Лондона, соавтор исследования, комментируя возможность практического применения квантового двигателя в текущих реалиях.

Тем не менее, исследование приоткрывает нам новые грани того, как квантовая механика взаимодействует с термодинамикой — разделом физики, исследующем способы передачи и превращения энергии. Именно в этой области новый двигатель открывает лазейку для преодоления ограничений, наложенных классической физикой на генерацию мощности. «Мы не изменили законы термодинамики, но открыли новую её часть», — говорит Уолмсли.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Материалы по теме

Постоянный URL: https://3dnews.ru/985115

Рубрики:
Новости Hardware, нанотехнологии, автомобили, мотоциклы, транспортные средства, на острие науки,

Теги:
квантовая физика, наука, двигатели

← В
прошлое
В будущее →

Тематика покорения космоса в наше время уже не такая популярная, как во времена СССР. На это влияет огромное количество факторов, но основным можно назвать именно отсутствие эволюции в техническом сегменте. Однако русский ученый Владимир Семенович Леонов работает над созданием квантового двигателя.

Хочется начать с истории великого человека – Владимира Семеновича Леонова, но, к сожалению, информации, о нем не так уж и много. Однозначно можно сказать, что данная выдающаяся личность является физиком-теоретиком и непосредственно экспериментатором. Также Леонов становился лауреатом премии Правительства России в номинации техники и науки. Занимает место в первой сотне лидеров промышленности и науки Содружества. Он признавался директором года в СНГ в 2007 году. Является главным конструктором, а также руководителем ЗАО «НПО Квантон». Леонов выступает автором научных открытий квантона (кванта пространства-времени). Именно Леонов создал теорию Суперобъединения. Данная теория была признана теорией века, а ее направление было новым дыханием в энергетике (как наземной, так и космической).

Также в 2007 году Леонов построил собственную лабораторию, которая так и была названа — «Лаборатория Леонова». После, через непродолжительное время, он начал ставить эксперименты с гравитацией, суть которых заключалась в управлении. Точнее сказать, он работал над созданием такого двигателя, который создавал бы тягу без вызволения реактивной массы. В итоге ученный отчасти добился этого, сейчас его творения величают как «квантовый двигатель Леонова», многие утверждают, что это и есть двигатель будущего.

Вот так буквально в нескольких словах можно рассказать о данной персоне. Как можно заметить, личность Леонова непубличная и известна лишь в малых кругах, однако его открытия получили большую огласку. Вот именно на них и хочется остановиться подробнее.

Рассказывая о достижениях ученого, в первую очередь упоминают о его величайшем агрегате, получившем название квантовый двигатель Леонова.При создании его автор как раз и обращался к такому элементу, как Ньютоний. Однако сам Леонов его так не называл, он величал его кантоном, говоря, что только лишь на взаимодействии с этим элементом можно будет создать силовую установку совершенно нового поколения.

Исходя из этого, можно с уверенностью заявить, что теория Суперобъединения имеет право на существование, что многие ученые пытаются опровергнуть. Однако Леонов нашел в себе смелость вернуться в прошлое и вспомнить о забытом элементе, да не просто вспомнить, а использовать его как отправную точку в своих исследованиях.

В первую же очередь, говоря об агрегате под названием квантовый двигатель,стоит забыть о таком явлении, как фотонный двигатель. Это говорит сам автор, так как второй двигательимеет абсолютно иную схему и не схож с квантовым. Сейчас для ясности картины стоит осветить их главные отличия. Суть в том, что фотонный двигательработает за счет аннигиляции антивещества и вещества, то есть создает реактивную тягу, которая и толкает объект. Квантовый двигатель работает совсем по-иному. Для движения он использует энергию гравитационных волн и упругость самого пространства. Данный вариант ученые сразу же отвергли, назвав его работу лженаукой, а сейчас лишь стараются модернизировать то, что давно уже было создано и попросту исчерпало свой потенциал. И это, грубо говоря, не нужно доказывать, всего-навсего необходимо взять характеристики первой полноценной ракеты Вернера фон Брауна и современной. Дело в том, что современный двигатель ракетывсего лишь в два раза превышает показатели первой. Из этого следует вывод, что достигнут абсолютный предел, и дальнейшие работы в этом направлении будут или безуспешными, или же попросту бессмысленными.

Например, ядерный ракетный двигательочень опасен, а электродвигатель не способен показать большую тягу, то есть он непригоден для запуска ракет в космос. А если взглянуть на двигатель Леонова, то он кажется невероятно перспективным. Нельзя даже представить, какие последуют перемены, если его успешно реализуют. Однозначно, что в корне преобразуются технологии и, в частности, техника. Дабы хоть чуть-чуть понять его потенциал, достаточно сказать, что теоретически с помощью него до Луны можно добраться за четыре часа, а до Марса — всего лишь за двое суток.

После ошеломительного успеха настал час затишья, и спустя пять лет, только в 2014 году, были проведены стендовые испытания, где был представлен двигатель будущего. Результаты он продемонстрировал невероятные: при том, что его вес составлял пятьдесят четыре килограмма, импульс тяги достигал невообразимых семьсот килограмм-сил, в то время как ускорение было 10 джоулей. Интересно также то, что сам двигатель требует лишь электроэнергии и может работать без тела. Также исходя из этого опыта было установлено, что затраты электроэнергии составляют всего лишь один киловатт. Эти характеристики ошеломительные, ведь самый современный реактивный двигатель ракеты,который существует сейчас, генерирует лишь одну десятую килограмм-силы, растрачивая тот же один киловатт электроэнергии.

Также нельзя не заметить, что разработки в этом направлении ведутся не только на территории России, но и за рубежом, в частности, на западе. Однако квантовые ракетные двигатели США,Россия и Китай делают по-разному, точнее будет сказать, их схемы попросту различаются, ведь никто не хочет открывать своих тайн. Но успех у наших коллег за рубежом незначителен, в отличие от отечественного прорыва.

Выше по тексту было перечислено множество преимуществ квантового двигателя по сравнению с реактивным или фотонным. Но все же стоит собрать все в одном месте и объединить все в список для удобства. Итак, двигатель Леонова имеет следующие достоинства:

Если на машине будет установлен квантовый двигатель, и, в свою очередь, он будет заправлен топливом холодного ядерного синтеза, то автомобиль будет способен проехать десять миллионов километров, не останавливаясь на заправках.

Стоит теперь упомянуть, где же все-таки этот двигатель может быть применен. Конечно же, основной средой для него является космос. Он для этого и будет создан, но все же есть и другие области применения. Помимо ракет, квантовым двигателем можно будет обустроить машины, морской транспорт, железнодорожный, самолеты и подводные аппараты. Также он отлично впишется для электроснабжения обычных жилых помещений. Еще он подойдет для проведения спекания строительных материалов током.

Конечно же, нельзя забывать и о том, как подпитывать квантовый двигатель, ведь каким бы он идеальным ни был, ему требуется сырье для работы. И источник этот должен быть невероятно мощным. Для обеспечения отлично подойдет реактор холодного ядерного синтеза, который, в свою очередь, работает на никеле.

Все вышесказанное, конечно же, передает все технические аспекты и преимущества двигателя, но, как говорится, все познается в сравнении. Что будет, если провести параллели между современными ракетными двигателями и квантовым двигателем Владимира Семеновича Леонова?

Итак, современные космические двигателина один киловатт мощности способны добиться тяги, равной одному ньютону, это равносильно одной десятой килограмм-силы. Квантовый же двигатель превосходит ракетный в несколько раз. На тот же один киловатт тяга составляет у него пять тысяч ньютонов, что равносильно пятистам килограмм-силы. Как видно разработка Леонова способна многократно увеличить КПД, что, в свою очередь, подарит человечеству новую технологическую эру.

Рассказывая о достижениях ученого, в первую очередь упоминают о его величайшем агрегате, получившем название квантовый двигатель Леонова. При создании его автор как раз и обращался к такому элементу, как Ньютоний. Однако сам Леонов его так не называл, он величал его кантоном, говоря, что только лишь на взаимодействии с этим элементом можно будет создать силовую установку совершенно нового поколения.

В первую же очередь, говоря об агрегате под названием квантовый двигатель, стоит забыть о таком явлении, как фотонный двигатель. Это говорит сам автор, так как второй двигатель имеет абсолютно иную схему и не схож с квантовым. Сейчас для ясности картины стоит осветить их главные отличия. Суть в том, что фотонный двигатель работает за счет аннигиляции антивещества и вещества, то есть создает реактивную тягу, которая и толкает объект. Квантовый двигатель работает совсем по-иному. Для движения он использует энергию гравитационных волн и упругость самого пространства. Данный вариант ученые сразу же отвергли, назвав его работу лженаукой, а сейчас лишь стараются модернизировать то, что давно уже было создано и попросту исчерпало свой потенциал. И это, грубо говоря, не нужно доказывать, всего-навсего необходимо взять характеристики первой полноценной ракеты Вернера фон Брауна и современной. Дело в том, что современный двигатель ракеты всего лишь в два раза превышает показатели первой. Из этого следует вывод, что достигнут абсолютный предел, и дальнейшие работы в этом направлении будут или безуспешными, или же попросту бессмысленными.

Например, ядерный ракетный двигатель очень опасен, а электродвигатель не способен показать большую тягу, то есть он непригоден для запуска ракет в космос. А если взглянуть на двигатель Леонова, то он кажется невероятно перспективным. Нельзя даже представить, какие последуют перемены, если его успешно реализуют. Однозначно, что в корне преобразуются технологии и, в частности, техника. Дабы хоть чуть-чуть понять его потенциал, достаточно сказать, что теоретически с помощью него до Луны можно добраться за четыре часа, а до Марса — всего лишь за двое суток.

Если на машине будет установлен квантовый двигатель, и, в свою очередь, он будет заправлен топливом холодного ядерного синтеза, то автомобиль будет способен проехать десять миллионов километров, не останавливаясь на заправках.

Итак, современные космические двигатели на один киловатт мощности способны добиться тяги, равной одному ньютону, это равносильно одной десятой килограмм-силы. Квантовый же двигатель превосходит ракетный в несколько раз. На тот же один киловатт тяга составляет у него пять тысяч ньютонов, что равносильно пятистам килограмм-силы. Как видно разработка Леонова способна многократно увеличить КПД, что, в свою очередь, подарит человечеству новую технологическую эру.

В новой Стратегии национальной безопасности, озвученной 17 января 2019 года в Пентагоне, Д. Трамп прямо заявил: космос является новой областью боевых действий. «Звездные войны», как долгосрочная программа СОИ, вышла на новый уровень. Готова ли Россия к ним в технологическом отношении? Мы обсудили эту проблему с советником РКК «Энергия», министром общего машиностроения СССР (1983-1991), Героем Социалистического Труда Олегом БАКЛАНОВЫМ, доктором технических наук, профессором Георгием КОСТИНЫМ, заслуженным испытателем космической техники РКК «Энергия» Александром КУБАСОВЫМ, руководителем компании «Квантон» Владимиром ЛЕОНОВЫМ и ее техническим директором Сергеем АЛТУНИНЫМ, академиком РАН Дмитрием СТРЕБКОВЫМ, начальником вооружения Министерства обороны РФ (1994–2000), генерал-полковником Анатолием СИТНОВЫМ и членом экспертного совета Комитета по обороне Государственной Думы генерал-лейтенантом Михаилом САУТИНЫМ.

— Олег Дмитриевич, вы руководили космической отраслью страны, когда президент США Рейган в 1983 году начал развертывать программу СОИ, опираясь на космические корабли многоразового применения «Шаттл». После распада СССР она была закрыта. Теперь, получается, ее там реанимируют?

О. БАКЛАНОВ, советник РКК «Энергия»: не совсем так. За минувшие 30 лет накоплены принципиально новые фундаментальные знания, касающиеся разработки космических систем. Фундаментальная наука проникла в природу гравитации и антигравитации, квантованную структуру космического пространства. Это позволяет создавать не реактивные квантовые двигатели для космоса, не требующие химического топлива, и над разработкой которых усиленно работают в НАСА, Китае и России.

Для специалиста ясно, что когда Трамп говорит о небаллистических ракетах, то речь идет о разработке, в первую очередь, нереактивных квантовых двигателей (КвД). Дело в том, что жидкостной ракетный двигатель (ЖРД) на химическом топливе достиг своего технического потолка, и его удельная сила тяги не превышает 0,7 Ньютона на 1 киловатт мощности (0,7 Н/кВт). Это ограничивает возможности ракетоносителя на ЖРД – он позволяет вывести на орбиту полезный груз не более 3…5 % от стартовой массы. В этом случае, ни о каких дополнительных маневрах на орбите не может идти речи. А для звездных войн нужны универсальные космические аппараты, способные активно маневрировать как в атмосфере, так и на орбите. Для этого нужны двигатели, работающие на новых физических принципах (варп-двигатели). И, у НАСА, думаю, есть реальные результаты. Кстати, этому отчасти способствовали и наши достижения в области разработки квантовых двигателей, работа которых основана на фундаментальной теории Суперобъединения Леонова.

О. БАКЛАНОВ: год назад я стал инициатором создания данной комиссии, понимая важность таких двигателей для космоса. Нас интересовала удельная сила тяги, развиваемая опытным образцом КвД, и мы ее достоверно определили – 115 Н/кВт. Это в 165 раз выше по сравнению с лучшими образцами ЖРД – 0,7 Н/кВт. Получается, что квантовый двигатель, как минимум в 100 раз экономичнее ЖРД. Это — революционное достижение в космическом двигателестроении, когда новые фундаментальные знания дают резкий скачок в параметрах двигателя.

Георгий КОСТИН, профессор: Мне, как бывшему директору Воронежского механического завода (ВМЗ), производящего ракетные двигатели, понятно, что в перспективе квантовый двигатель придет на смену ЖРД. Он более экономичен, питается электрической энергией, не требует химического топлива, а значит, не дает выбросов вредных продуктов сгорания топлива бесполезно греющих атмосферу и космос. Но есть проблема чисто производственная. Его конструкция существенно отличается от ЖРД, производимых на ВМЗ. Чтобы войти с КвД в производство ВМЗ, мною было предложено вначале создать гибридный двигатель КвД+ЖРД, и тем самым снизить стартовую массу ракетоносителя (РН) хотя бы в 3…5 раз. Электрическую энергию для питания КвД предлагается получать от электрогенератора, установленного на одном валу с насосным агрегатом ЖРД. Все расчеты и эскизная проработка гибрида имеются. Но «добро» мы пока не получили.

Георгий КОСТИН: у Роскосмоса масса проблем. Сверстаны программы на десятилетие вперед. Руководитель уже отчитался, что Научно-производственное объединение «Энергомаш» закончило сборку жидкостного двигателя РД-171МВ с тягой 800 тонн. А теперь мы предлагаем делать, по сути дела новый агрегат, состоящий из двух двигателей: квантового и ЖРД. Он не вписан ни в какие планы. Поэтому сейчас мы находимся на стадии убеждения руководства Роскосмоса, что эту работу надо начинать, и чем раньше, тем лучше.

Повторю, что ЖРД имеет удельную силу тяги не более 0,7 Н/кВт. Единственным способом снижения расхода топлива может стать только гибрид. Хотя мощный квантовый двигатель еще надо довести до промышленного образца. В этом видимо вся причина. Что касается ВМЗ, то возможности завода достаточны, чтобы эту работу сделать.

Александр КУБАСОВ, заслуженный испытатель космической техники: я был руководителем испытаний квантового двигателя компании «Квантон». Мы подтвердили заявленные ранее характеристики КвД о его высокой экономичности. Судите сами: специалисты космической отрасли десятилетиями бьются над улучшением характеристик ЖРД на несколько процентов, а тут сразу – их повышение в 100 раз. Сам в это не верил, пока лично не провел измерения удельной силы тяги КвД.

В Роскосмосе и подчиненных ему подразделениях работают сотни тыс. человек, и вдруг небольшой коллектив из брянской глубинки, не имея государственного финансирования, выдает такие параметры. Кстати, многим это не по нраву – задета профессиональная гордость, плюс традиционный консерватизм. А главное, никто не понимает, за счет чего создается тяга у КвД. Ведь нас учили, что такого в принципе быть не может, а реактивный способ — единственно возможный для движения в космосе. Мы не изучали теорию Суперобъединения в вузе, ее тогда просто не было. Тут же речь о нереактивном способе создания силы тяги, антигравитации, квантовой гравитации, о которых мы ничего не знаем. Образно говоря, представляя свои разработки нам на экспертную оценку, В. С. Леонов сегодня выглядит, как в свое время смотрелся Дизель перед каретных дел мастерами, которых он убеждал, что повозка может двигаться и без лошади. А в ответ слышал: а где оглобли, хомут, вожжи.

Владимир ЛЕОНОВ, руководитель ГК«Квантон»: прежде всего, отмечу, что компания «Квантон» свою миссию выполнила: создана фундаментальная теория Суперобъединения, на базе которой основан принцип работы квантового двигателя. Успешные испытания КвД подтвердили правомерность нашей теории, которая обосновывает новые физические принципы.

Работа КвД проста и основана на создании силы тяги за счет градиента пространственной энергии. Нами установлено, что по космическому пространству «разлита» колоссальная энергия в виде глобального электромагнитного поля с очень мелкой дискретностью (квантованностью), о котором ранее ничего не было известно. Это глобальное поле открыто мною в 1996 году, как пятая фундаментальная сила (Суперсила) в виде сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ). Его носителем является квант пространства-времени (квантон), размеры которого на десять порядков меньше атомного ядра, но он концентрирует энергию, намного превышающую ядерную.

Квантовый двигатель отталкивается от глобального поля СЭВ за счет деформации в нужном направлении (искривления по Эйнштейну) квантованного пространства-времени, создавая искусственною силу тяготения (тяги) в любом направлении. Массовому читателю может не все понятно, но это принципиально новые фундаментальные знания.

Дмитрий СТРЕБКОВ, академик РАН: я участвовал в заседании рабочей группы Комитета по обороне ГД и поддержал все разработки ГК «Квантон». Давно знаю Владимира Леонова и всегда его поддерживал в работе над теорией Суперобъединения, разработке КвД. Как, впрочем, и наш учитель генеральный конструктор НПО «Квант», член-корреспондент РАН Н. Лидоренко. Леонов замахнулся на фундаментальные основы физики, а академическая наука в своей основе консервативна. К тому же, не только в РАН, но и в мире нет других специалистов физиков по теории Суперобъединения. А это новая теория в современной физике, над которой бились многие лучшие умы. Но, главным подтверждением работоспособности новой теории является сам квантовый двигатель – конкретный образец. Это лучше, чем заключения десятков академиков. В Китае испытали квантовый микроволновый двигатель на орбите. На сайте РАН доктор физико-математических наук, профессор Г. Малинецкий от имени РАН сделал заявление: «невозможный двигатель» из КНР не противоречит законам физики и может работать без топлива». Но китайский двигатель имеет тягу в несколько Ньютонов, а у Леонова – несколько тысяч Ньютонов. Полагаю, что протокол испытаний квантового двигателя должен быть в срочном порядке рассмотрен на Отделении энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН.

Анатолий СИТНОВ, генерал-полковник: Моя позиция однозначна. Только новые фундаментальные знания дают толчок к созданию новых систем вооружений, основанных на новых физических принципах. Проникнув в тайны атомного ядра, мы смогли создать ядерное оружие, мощный ядерный щит страны. И сейчас нам повезло, что теория Суперобъединения создана в России. Впервые наша наука проникла в тайны всемирного тяготения, раскрыв квантовую природу гравитации. Эти новые фундаментальнее знания положены в основу работы антигравитационного двигателя и квантовых генераторов гравитационных волн – гразеров. Мы военные прекрасно понимаем значение для обороны новых космических технологий. Поэтому вопрос должен решаться на государственном уровне, а не одной небольшой компанией «Квантон». Дальнейшая разработка двигателя, и не только его, должна быть включена в государственные программы, определена головная организации в Роскосмосе, например, РКК «Энергия», головной завод и КБ (Воронеж). Без этого вопрос с мертвой точки не сдвинется.

Михаил САУТИН, генерал-лейтенант: мы провели слушания по этому вопросу на рабочей группе Комитета по обороне ГД. По инициативе первого заместителя председателя Военно-промышленной комиссии при правительстве РФ, ныне заместителя гендиректора «Роскосмоса» Н. Харченко было разработано техническое задание (ТЗ) на демонстрационный образец квантового двигателя. ТЗ утвердил генеральный конструктор средств выведения космических аппаратов на орбиту с соответствующей наземной инфраструктурой А. Медведев и согласовал директор НИИ космических систем (НИИКС) М. Макаров.

Но в связи с реорганизацией Роскосмоса финансирование работ было отложено. И уже сейчас генеральный директор Роскосмоса Дмитрий Рогозин дал указание начать разработку квантового двигателя. Как видим, с некоторым запозданием, вопрос все же начинает решаться на государственном уровне. Вместе с тем, мы постоянно сталкиваемся со случаями отечественной бюрократии на уровне среднего звена управления, которая не понимает всей ответственности стоящих задач. Мол, раз ГК «Квантон» частная компания, то пусть сама и решает все проблемы. Если в США было бы такое отношение к Илону Маску, то он не совершил прорыва. А компания «Квантон», не имея государственной поддержки, создала то, что американцам не под силу.

Сергей АЛТУНИН, технический директор ГК«Квантон»: у нас нет таких возможностей, как у Воронежского механического завода, но мы готовы совместно работать над созданием мощного гибридного двигателя. Сами пока сосредоточились над разработкой квантовых двигателей малой мощности для обеспечения маневренности спутников на орбите, а также прорабатываем конструкцию двигателя для аэрокосмического беспилотника. Однако беспокоиться есть над чем.

Некоторое время назад российские средства слежения АСПОС ОКП Астрономического научного центра (АНЦ) заметили отделение двух аппаратов от крупного спутника США. Один из них совершил уже более четырехсот маневров. Можно предположить, что американцы испытывают маневровые убийцы-спутников (Killer Satellites) на орбите. Об этой опасности мы предупреждали ранее. Если такие технологии будут реализованы, то велик соблазн вывести из строя российские военные спутники и «ослепить» наши космические системы перед нанесением превентивного ядерного удара, чего допустить нельзя.

Кроме того, мною направлены соответствующие письма на имя президента России Владимира Путина, в правительство Российской Федерации. Речь — о становлении новой отрасли космического двигателестроения. Во времена СССР по этому вопросу уже срочно было бы принято решение ЦК и соответствующее постановление правительства.

В июне 2014 года были успешно проведены стендовые испытания прототипа квантового двигателя (КД). При массе аппарата в 54 кг импульс вертикальной тяги составил 500–700 кгс (кг силы) при потребляемой электрической мощности 1 кВт. Аппарат (к вантовый двигатель Владимира Леонова) – взлетает вертикально по направляющим с ускорением в 10–12g.

Тип двигателя:	1 кВт мощности:
Современный ракетный двигатель (РД)	тяга 1 Ньютон (0,1 кгс)
К вантовый двигатель Владимира Леонова (опытный образец 2014 года)	тяга в 5000 Ньютонов (500 кгс) в импульсе

леонов россия успешно испытала испытан антигравитационный двигатель россия леонова принцип
владимир семенович леонов квантовый двигатель владимира леонова миф или реальность на авто
квантовые двигатели испытания
владимир леонов антигравитационный двигатель
принцип антигравитационного двигателя
купить квантовый гравитационный двигатель для межзвездного корабля
история создания антигравитационных двигателей

Он включает в себя:
– экономику Второй индустриализации России,
– теорию, методологию и инструментарий инновационного развития – осуществления Второй индустриализации России,
– организационный механизм осуществления Второй индустриализации России,
– справочник прорывных технологий.

Вторая индустриализация России есть совокупность научно-технических и иных инновационных идей, проектов и разработок, имеющих возможность быть широко реализованными в практике хозяйственной деятельности в короткие сроки (3-5 лет), которые обеспечат качественно новое прогрессивное развитие общества в предстоящие 50-75 лет.

В США в прошлом году завершено создание новой и очень закрытой структуры. Она называется Limitless Space Institute (LSI), дословный перевод на русский язык звучит несколько непривычно – «Институт безграничного космоса». Возможно, имеет смысл перевести как «Институт дальнего космоса». И это, внимание, некоммерческая организация в отличие от компании SpaceX Илона Маска.  Но исследования дальнего космоса – это лишь формальное предназначение организации. И на самом деле новый институт начинает реализацию программы Белого дома по «Звёздным войнам» как продолжение работ «Стратегической оборонной инициативы» (СОИ) на новом витке знаний и с использованием новых космических технологий.

Какие выводы можно сделать на основании изучения сайта института https://www.limitlessspace.org? Программа исследований прописана непрозрачно. Это естественно, поскольку данная организация является суперсекретной. На это указывают также особый состав её руководителей, штат управленцев и советников, напрямую связанных с НАСА и министерством обороны США. Фразы из программы опубликованы только в общем виде: «Смело исследовать космическое пространство за пределами Солнечной системы; обеспечить способность невероятно быстрой доставки к любому месту назначения; НИОКР для межзвёздных путешествий» и т.д. Для реализации подобных программ требуются огромные средства, однако объёмы финансирования не разглашаются.

Главное предназначение нового института – это создание и освоение производства нереактивных квантовых двигателей и новых источников энергии для их питания на базе новой физики. То есть традиционные старты ракет в пламени реактивной струи должны остаться в прошлом. Задача поставлена – создать квантовые двигатели для космических межпланетных кораблей и аппаратов нового поколения. Речь идёт о разработке принципиально новых космических технологий при полном отказе от химического топлива и принципов реактивного движения.

Формальные цели института — освоение дальнего космоса, полёты к окраинам Солнечной системы и за её переделы, межзвёздные путешествия и подготовка полёта, или, как говорят американцы, миссии, к ближайшей звёздной системе Альфа Центавра на космических кораблях нового поколения с квантовыми двигателями. Уделяется большое внимание подготовке новых кадров в области новых космических технологий и освоению ими новых физических знаний.
Неформальные, «сопутствующие» цели гарантируют запуск нового витка гонки вооружений в космосе. По мнению одного из руководителей нового института LSI доктора Гарольда Уайта, только при постановке высшей грандиозной цели попутно можно решать задачи по развитию прорывных космических технологий для быстрого освоения околоземного пространства, Луны и Марса.
Обладая космическими аппаратами с квантовыми двигателями, американским военным будет очень трудно удержаться от создания элементов для боевого применения и диктата всему остальному мировому сообществу. А ядерный паритет перестанет играть определяющую роль в отношениях сверхдержав.

Чтобы понять, насколько серьёзно американцы взялись за дело, надо всего лишь посмотреть, какие силы вовлечены в процесс. Начнём с руководителя «Института безграничного космоса» (LSI). Это президент Брайан К. Келли, профессиональный военный, до того директор Космического центра НАСА имени Джонсона в Хьюстоне. Стаж на службе в вооружённых силах (военный лётчик, налетал 13 тыс. часов) и НАСА более 37 лет, он руководил 110 полётами шаттлов, 58 экспедициями на МКС, имеет высшие правительственные награды. Назначение военного руководителем нового космического института LSI со столь амбициозными целями – это явное продолжение программы СОИ, то есть программы «Звёздных войн» на новом витке знаний и космических технологий, когда Белый дом объявил о возможности вести военные действия в космосе и своём праве наносить превентивные удары. А это прямая угроза всему человечеству.

Директором по перспективным исследованиям и разработкам нового института LSI назначен доктор физики Гарольд Уайт (Dr. Harold «Sonny» White), с 2009 года руководивший лабораторией Eagleworks Laboratories в НАСА. Эта лаборатория физики перспективных двигателей НАСА в Космическом центре Джонсона занимается разработкой новых способов нереактивного движения на базе микроволнового двигателя EmDrive и других, включая российские квантовые двигатели, или, по их терминологии, варп-двигатели. Именно изыскания Уайта положены в основу Программы исследований нового института.

Генеральный директор LSI – доктор Кам Гаффарян (Dr. Kam Ghaffarian), опытный специалист в области аэрокосмических систем с 30-летним стажем. Им были созданы несколько успешных высокотехнологичных компаний, в том числе X-Energy (XE). Ядерные компактные реакторы серии Xe-100 с нулевым уровнем выбросов компании X-Energy (XE), скорее всего, будут обеспечивать электропитание квантовых двигателей. Доктор Гаффарян занимал многочисленные технические и управленческие должности в таких компаниях, как Lockheed Martin и Ford Aerospace.

Учёный секретарь LSI – Грегори Джонсон (Gregory «Ray J» Johnson), выпускник Вашингтонского университета, имеет степень бакалавра аэронавтики и астронавтики. Служил в ВМС США, окончил школу лётчиков-испытателей. Поступил на работу в НАСА в качестве аэрокосмического инженера, а затем присоединился к отряду астронавтов, был пилотом последней миссии космического челнока к космическому телескопу «Хаббл». Занимал многочисленные руководящие должности в НАСА.

А теперь представим лишь часть штатных и внештатных советников института LSI. Майкл Лопес-Алегрия (Michael Lopez-Alegria) имеет более 35 лет опыта работы в авиации и космонавтике. Как астронавт он имеет в активе четыре полёта, был командиром 14‑й экспедиции МКС. Ему принадлежит рекорд НАСА по общему времени работы в открытом космосе – 67 часов 40 минут. Ещё один советник LSI Ануше Ансари (Anousheh Ansari) – генеральный директор фонда XPRIZE, мирового лидера в разработке и проведении стимулирующих соревнований для решения великих задач человечества. Она первый астронавт иранского происхождения, первая женщина-мусульманка, побывавшая в космосе в 11-дневной экспедиции. Лори Лабра (Laurie Labra) возглавляет разнообразную команду из более чем 2200 сотрудников и предоставляет решения мирового уровня в области исследований, инженерии и технологий, информационных систем, здоровья и производительности людей. Работа этой команды имеет решающее значение для всех операций НАСА в пилотируемой космонавтике. Рид Вайзман (Reid Wiseman) является заместителем директора по полётам в Космическом центре Джонсона и курирует все пилотируемые космические полёты и технические риски. Рид провёл 165 дней на Международной космической станции. Советник Крис Шэнк (Chris Shank) почти 30 лет занимал различные руководящие должности в вооружённых силах, правительстве США, был директором Управления стратегических возможностей министерства обороны США. Крис Моури (Chris Mowry) сейчас главный исполнительный директор General Fusion – лидера в мировой энергетической отрасли. Моури был основателем и генеральным директором ведущей в отрасли компании по производству малых модульных реакторов Generation mPower, имеет множество патентов на передовые системы управления для различных энергетических технологий. Кирк Ширеман (Kirk Shireman) является членом высшего руководства Lockheed Martin, ранее работал менеджером программы Международной космической станции (МКС). На этой должности он отвечал за общее управление, разработку, интеграцию и эксплуатацию МКС. Есть и политический деятель Роберт С. Уокер (Robert S. Walker) – конгрессмен, был председателем комитета по науке. И эти имена – только вершина айсберга.

Как видим, руководство нового института Limitless Space Institute (LSI) составляют опытнейшие специалисты в области космонавтики, военные и учёные мирового уровня. Управление институтом LSI сопровождает большая группа советников в области науки, финансирования НИОКР, юриспруденции, кибербезопасности. Все они являются суперзвёздами в своих областях деятельности. Поэтому говорить об этом «Институте безграничного космоса» приходится с уважением, эта организация не рядового порядка. Глупостями заниматься не будет.

Приступая к разработке программы СОИ (Стратегическая оборонная инициатива), Белый дом преследовал несколько целей, одна из них – осуществить мощный рывок в области науки и высоких технологий. Под знамёна СОИ были собраны лучшие умы со всего света за счёт «утечки мозгов», использовались новейшие научные открытия и разработки и извлекалась максимально возможная выгода для США. Многое из того, что было создано в рамках этой программы, внедрено и применяется, в том числе и в гражданской сфере.

Директор LSI по перспективным исследованиям и разработкам доктор физики Гарольд Уайт открыто называет разрабатываемые проекты своими именами: варп-двигатели, или квантовые вакуумные двигатели, которые получают импульс от самого квантового пространства-времени в результате его деформации.

Так вот, термины «квантовый двигатель» и «квантованное пространство-время» даны российским учёным Владимиром Семёновичем Леоновым в теории Суперобъединения, разработанной им в 1996—1999 годах, то есть на десять лет раньше американцев. Российский патент на квантовый двигатель имеет приоритет от 2001 года. Что мы видим сегодня? Американцы полностью переходят на терминологию Леонова. Как показал Леонов, силу тяги квантовый двигатель (или варп-двигатель, по американской терминологии) создаёт в результате деформации (искривления по Эйнштейну) квантованного пространства-времени. Квантованное пространство-время представляет собой не пустоту, как считалось ранее, а является скрытым электромагнитным энергетическим полем Вселенной. Это и доказано в теории Суперобъединения Леонова.

Владимир Леонов впервые теоретически раскрыл природу тёмной материи как квантованного пространства-времени и разработал математический аппарат для расчёта ускоряющей антигравитационной силы, заставляющей галактики разбегаться с ускорением в соответствии с формулой. За это экспериментальное открытие два американских астрофизика и один австралиец в 2011 году получили Нобелевскую премию по физике. Открытие американских астрофизиков лишь подтвердило теорию Суперобъединения Леонова.

Леонов впервые показал, что принцип работы квантового двигателя уже реализован самой природой в масштабах Вселенной. В квантовом двигателе «запрягается» тёмная энергия, которая разлита по всей Вселенной, создавая тем самым силу тяги для движения новых космических аппаратов. Ракеты с земным топливом становятся ненужными.

Примечательно, что США работы над квантовыми двигателями начали форсировать после проведения в России вторых испытаний лабораторного демонстратора квантового двигателя (КвД) Леонова в феврале 2018 года. Материалы испытаний КвД были опубликованы в открытой печати и стали доступны специалистам НАСА, стимулировав создание нового космического института LSI.

А у нас демонстратор двигателя разработан ещё в 2009 году! Испытания подтвердили высокие экономические характеристики КвД, удельную силу тяги – 115 Н/ кВт. На один киловатт затраченной мощности квантовый двигатель создаёт силу тяги 115 Ньютонов. Для сравнения: лучшие образцы жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), таких как РД-180, имеют удельную силу тяги не более 0, 7 Н/кВт. КвД более чем в 100 раз экономичнее ЖРД! Это и есть научный и технологический прорыв. Патент Леонова по квантовому двигателю опубликован с приоритетом в 2001 году.

При стартовой массе 400 тонн тяжёлая космическая платформа способна будет доставить на базовую орбиту высотой 500 км 160 тонн полезного груза. Это достигается за счёт высокой экономичности квантового двигателя. Для сравнения: гигантская ракета-носитель с ЖРД «Энергия» при стартовой массе 3 тысячи тонн вывела в 1987 году на орбиту 105 тонн полезного груза. Ещё не созданный «тяжёлый» ракетоноситель «Ангара» будет способен поднять на орбиту полезный груз менее 50 тонн. Профессор Георгий Костин, авторитетный учёный в космическом двигателестроении, организатор разработки и производства двигателей для ракет «Сатана» и «Энергия», предложил начать разработки квантовых двигателей с создания гибридных двигателей (КвД +ЖРД) как более подготовленных.

В США наука и высокие технологии возведены в ранг государственной политики. Ежегодно президент США направляет Конгрессу «Доклад по науке и технике», включающий в себя обзор важнейших достижений и перечень приоритетных направлений НИОКР (научные исследования и опытно-конструкторские работы). Через аппарат Белого дома проходят предложения по федеральному бюджету на развитие науки и технологий, направляются меморандумы и директивы. В США работают 16 сенатских комиссий по науке и технологиям, 98 подкомиссий и 22 специализированные комиссии, в палате представителей – 160 подкомиссий. При реализации высоких технологий имеются серьёзные налоговые льготы и государственное финансирование.
На этом завидном фоне государственного подхода к науке в США наука и технологии в России выглядят сиротой со стороны государства. Если не изменить научную политику, то противостоять США в космической гонке Россия будет не в состоянии. Россия теряет свои космические высоты, завоёванные С.П. Королёвым и его соратниками, и может оказаться не готовой к «звёздным войнам».

Тяжёлая космическая платформа с КвД, оснащённая гразером (квантовым генератором гравитационных волн), будучи воплощена в «железе», представляет собой самое мощное космическое оружие современности. Гразер на порядок мощнее лазера (квантового генератора фотонного излучения), и его поражающее действие не зависит от погоды (дождя, облаков). Гразер с орбиты способен мгновенно уничтожать как космические, так и наземные цели, лишить кого угодно ракетно-ядерного щита. К слову, за открытие гравитационных волн в 2016 году американцы получили Нобелевскую премию по физике. А теперь другой факт – патент Леонова на гразер имеет приоритет от 2001 года. На полтора десятилетия раньше нобелевских лауреатов!

Американцы, используя теоретические и экспериментальные исследования русского учёного, изобретателя и экспериментатора Владимира Леонова в области новых космических технологий, создали, опережая Россию, «Институт безграничного космоса» (Limitless Space Institute – LSI) как могучий инструмент на пути к звёздам. И «звёздным войнам» тоже.

В то же время «Роскосмос» в течение трёх лет отвергает все без исключения предложения о запуске работ по квантовым двигателям, заложив тем самым отставание России от США в космических программах. И примерно ясно, почему так происходит. От Владимира Семёновича Леонова неоднократно слышал: «Пока что-либо не появится в США или Европе, доказывать чиновникам, что это нам действительно нужно, – бесполезно. Они предпочитают не делать резких движений, оберегать под собой высокое кресло. Брать на себя ответственность за что-то новое – риск. А потом, когда это что-то за бугром появилось, начинается гонка, давай-давай! При этом часто звучит – делайте, как у них».

Почти два года назад, 12 марта 2019-го, на ленты информационных агентств выплеснулась информация о квантовом двигателе Леонова и прорывных российских разработках, что к делу подключились структуры «Роскосмоса». В газете «Военно-промышленный курьер» были опубликованы сенсационные материалы круглого стола по квантовому двигателю, что и подхватили остальные СМИ. Член экспертного совета думского комитета по обороне генерал-лейтенант Михаил Саутин тогда сообщил: «Мы провели слушания по этому вопросу в рабочей группе комитета по обороне. По инициативе первого заместителя председателя Военно-промышленной комиссии при правительстве РФ, ныне заместителя гендиректора «Роскосмоса» Ивана Харченко было разработано техническое задание (ТЗ) на демонстрационный образец квантового двигателя. ТЗ утвердил генеральный конструктор средств выведения космических аппаратов на орбиту с соответствующей наземной инфраструктурой Александр Медведев и согласовал директор НИИ космических систем (НИИ КС) Михаил Макаров».

Чертовщина какая-то. Корреспондент «Аргументов недели» присутствовал на испытаниях квантового двигателя под Брянском, и свидетельствую – он работает. О чём тогда ещё написал. Сегодня мы уже снова примеряем роль догоняющих, у нас структура по тематике квантовых двигателей и прочей «фантастике» по-прежнему отсутствует и держится на слабых плечах энтузиастов. А в США – целый институт с государственной «крышей» и колоссальными политическими, интеллектуальными, научными и техническими ресурсами.

Поэтому в кратчайшие сроки необходимо жёсткое решение президента России В. Путина по возведению частной инициативы российских учёных в области создания квантовых двигателей и генераторов в ранг государственной программы. Иначе – американцы полетят в безграничный космос, а у нас начнётся очередное «давай-давай!». А Россия надолго, возможно, навсегда окажется не готовой к отражению угроз из-за океана и с орбиты. Кто осмелится доложить об этом В. Путину? 1941 год не должен повториться. И американцы пока ещё не успели оседлать квантовый двигатель!

Производительность нано- и микромасштабных тепловых двигателей можно улучшить с помощью квантово-механических явлений. Недавно были предложены тепловые резервуары с квантовой когерентностью для повышения производительности двигателя сверх предела Карно даже с одним резервуаром. Однако до сих пор не было достигнуто никаких физических реализаций. Здесь мы сообщаем о первой экспериментальной демонстрации фотонного квантового двигателя, работающего за счет сверхизлучения, использующего единый тепловой резервуар, состоящий из атомов и фотонного вакуума. Атомы-резервуары, приготовленные в состоянии квантовой когерентной суперпозиции, подвергались сверхизлучению при прохождении через полость. Это привело к увеличению эффективной температуры двигателя примерно в 40 раз, в результате чего КПД двигателя был близок к единице. Более того, наблюдаемая выходная мощность двигателя росла квадратично по отношению к скорости впрыска атомов. Наша работа может быть использована для квантово-механического переноса тепла, а также для увеличения мощности двигателя, открывая путь к разработке фотомеханических устройств, работающих на основе квантовой когерентности, встроенной в тепловые ванны.

Рис. 1: Цикл двигателя и диаграмма давление-объем сверхизлучающего квантового двигателя. Рис. 2: Корреляция второго порядка и увеличение мощности двигателя за счет сверхизлучения. Рис. 3: Эффективная температура двигателя и наблюдаемый КПД двигателя.

«>
Скалли, М. О., Чапин, К. Р., Дорфман, К. Э., Ким, М. Б. и Свидзинский, А. Мощность квантовой тепловой машины может быть увеличена за счет индуцированной шумом когерентности. Проц. Натл акад. науч. США 108 , 15097–15100 (2011 г.).
ОБЪЯВЛЕНИЯ
Статья
Google ученый

Джинук Ким и К. А. задумал эксперимент. Джинук Ким провел эксперимент с помощью С.О. проанализировали данные и провели теоретические исследования. К.А. руководил общими экспериментальными и теоретическими работами. Джинук Ким и К.А. написал рукопись. Все авторы участвовали в анализе и обсуждении.

Диаграмма давление-объем сверхизлучающего квантового двигателя. Давление излучения представлено числом фотонов. Ось x представляет собой резонансную частоту резонатора, которая обратно пропорциональна модовому объему резонатора.

Служба квантовых вычислений Google предоставляет API Quantum Engine для выполнения
схемы на квантовом процессоре Google или бэкенде симулятора и
для доступа или управления заданиями, программами, резервированием и калибровками. По состоянию на Cirq
единственный поддерживаемый клиент для этого API, использующий класс cirq_google.Engine .
Для других вариантов использования (например, с другого языка) обращайтесь
[email protected]
с кратким предложением или отправьте RFC.

 из авторизации импорта google.colab
auth.authenticate_user (clear_output = False)

Его можно инициализировать, используя идентификатор вашего проекта (найденный в вашем
Консоль облачной платформы Google).
Вы можете использовать этот экземпляр для запуска квантовых цепей или разверток (параметризованных
варианты общей схемы).

 импортный заказ
импортировать cirq_google как cg
# Простая примерная схема
кубит = cirq.GridQubit(5, 2)
цепь = цепь. Цепь (
    cirq.X(кубит)**0.5, # Квадратный корень НЕ.
    cirq.measure(qubit, key='result') # Измерение.
)
# Создать объект Engine.
# Замените YOUR_PROJECT_ID идентификатором из вашего облачного проекта.
двигатель = cg.Engine (project_id = YOUR_PROJECT_ID)
# Создаем семплер из движка
сэмплер = engine.sampler(processor_id='PROCESSOR_ID', gate_set=cg.SYC_GATESET)
# Это запустит схему и вернет результаты в 'Result'
результаты = sampler.run(схема, повторы=1000)
# Результаты сэмплера могут быть доступны несколькими способами
# Например, чтобы увидеть гистограмму результатов
печать (результаты.  гистограмма (ключ = 'результат'))
# Или сами данные
печать (результаты.данные)

Этот прототип можно запросить напрямую, чтобы получить информацию об устройстве, или его можно преобразовать
в cirq.Device с помощью cirq_google.GridDevice.from_proto() , который
применять ограничения, налагаемые аппаратным обеспечением.

Метрики текущего состояния устройства можно получить с помощью метода
get_current_caulibation объекта EngineProcessor .
Объекты EngineProcessor могут быть получены из Движок с использованием get_processor .
Это вернет словарь Python, где каждый ключ является именем метрики.
значением словаря будет значение метрики, которое также может быть
словарь.

Цепи можно объединять вместе для повышения производительности. Объект двигателя
имеет метод run_batch() , который работает аналогично run() , но принимает
список цепей и развертки параметров. Каждая цепь должна иметь соответствующий
развертка параметров. Если схема не использует развертку, введите None .

 импорт Симпи
импортный цирк
q = cirq.GridQubit(5, 2)
# Создаем список примеров схем
список_схем = []
список_параметров = []
# Создайте список из 5 цепей по 10 разверток в каждой
количество_схем_в_пакете = 5
num_sweeps_in_circuit = 10
# Добавляем каждую схему в пакет
для Circuit_num в диапазоне (num_circuits_in_batch):
  # Пример схемы
  цепь = цепь. Цепь (
      cirq.YPowGate (показатель = номер_цепи / 10.0) (q),
      cirq. XPowGate (показатель = sympy.Symbol ('t')) (q),
      cirq.measure(q, key='m', invert_mask=(True,)))
  # добавляем развертку для каждой цепи
  param_sweep = cirq.Linspace('t', start=0, stop=1, length=num_sweeps_in_circuit)
  # Добавляем пару цепь/развертка в список
  Circuit_list.append (схема)
  param_list.append (param_sweep)
# Создать объект Engine.
# Замените YOUR_PROJECT_ID идентификатором из вашего облачного проекта.
engine = cirq_google.Engine(project_id='YOUR_PROJECT_ID')
# Создаем семплер из движка
задание = engine.run_batch(список_цепей,
                       процессор_ids=['PROCESSOR_ID'],
                       gate_set=cirq_google.FSIM_GATESET,
                       повторения=1000,
                       params_list=param_list)
результаты = задание.результаты()
# Результаты будут объединены в один список
# Вам нужно будет перебрать каждую схему и каждое значение развертки
идентификатор = 0
для b в диапазоне (num_circuits_in_batch):
  для s в диапазоне (num_sweeps_in_circuit):
     print(f'Пакет #{b}, Развертка #{s}')
     печать (результаты [idx].  гистограмма (ключ = 'm'))
     IDX+=1
# Альтернативный способ получения результатов.
# Результаты будут вложены в списки
batch_results = задание.batched_results()
для batch_idx, партия в enumerate(batch_results):
  для swap_idx результат enumerate(batch):
     print(f'Пакет #{batch_idx}, Развертка #{sweep_idx}')
     печать (результат. гистограмма (ключ = 'm'))

Результаты предыдущих вычислений архивируются и могут быть загружены позже
теми, кто находится в одном облачном проекте. Вы должны использовать тот же идентификатор проекта, чтобы
получить доступ к историческим результатам, иначе ваш запрос будет отклонен.

Каждый раз, когда вы запускаете цепь или развертку, класс Engine генерирует
идентификатор программы и идентификатор задания для вас. (Вы также можете указать программу и идентификатор задания
себя при запуске программы). И программа, и идентификатор задания должны быть
уникальный в рамках проекта. Чтобы получить предыдущие результаты,
вам понадобится как этот идентификатор программы, так и идентификатор задания.
Если бы они были сгенерированы Двигатель , их можно получить из
объект задания, когда вы запускаете развертку.
В настоящее время получить идентификатор программы и задания можно только через
Интерфейс Engine , а не через интерфейс пробоотборника.
Затем вы можете использовать get_program и get_job для получения результатов.
См. пример ниже:

 # Инициализировать объект двигателя
engine = cirq_google.Engine(project_id='YOUR_PROJECT_ID')
# Создаем пример схемы
кубит = cirq.GridQubit(5, 2)
цепь = цепь. Цепь (
    cirq.X(кубит)**sympy.Symbol('t'),
    cirq.measure (кубит, ключ = 'результат')
)
param_sweep = cirq.Linspace('t', start=0, stop=1, length=10)
# Запустить схему
задание = e.run_sweep (программа = схема,
                  параметры = param_sweep,
                  повторения=1000,
                  процессор_ids=[PROCESSOR_ID],
                  gate_set = GATE_SET)
# Сохраняем программу и джо на потом
идентификатор_программы = идентификатор_программы_задания
job_id = job. job_id
# Получить результаты
результаты = задание.результаты()
# ...
# Через некоторое время результаты можно будет получить
# ...
# Воссоздать объект задания
history_job = engine.get_program(program_id=program_id).get_job(job_id=job_id)
# Получить результаты
исторические_результаты = историческая_работа.результаты ()

Чтобы перечислить выполнение вашей схемы, то есть заданий, вы можете использовать cirq_google.Engine.list_jobs() .
Вы можете выполнять поиск по всем заданиям в вашем проекте, используя критерии фильтрации по времени создания, состоянию выполнения и меткам.

 из перечислений импорта cirq_google.engine.client.quantum
# Инициализировать объект движка
engine = cirq_google.Engine(project_id='YOUR_PROJECT_ID')
# Перечислите все вакансии в проекте с 2020/09 г. /20, что удалось:
рабочие места = engine.list_jobs (создано_после = datetime.date (2020,9,20),
                        execute_states=[enums.ExecutionStatus.State.SUCCESS])
для j в работе:
   печать (j.job_id, j.status(), j.create_time())

Чтобы перечислить различные экземпляры загруженных вами схем, то есть программ, вы можете использовать cirq_google.Engine.list_programs() .
Как и в случае с заданиями, фильтрация позволяет составить список программ по времени создания и меткам.
С существующим cirq_google.EngineProgram , вы можете перечислить все задания, которые выполнялись с помощью этой программы.

 из перечислений импорта cirq_google.engine.client.quantum
# Инициализировать объект движка
engine = cirq_google.Engine(project_id='YOUR_PROJECT_ID')
# Перечислите все программы проекта с 20 сентября 2020 г., которые
# метка "variational" с любым значением и метка "experiment"
# со значением "vqe001":
программы = engine. list_programs(
                created_after=datetime.date(2020,9,20),
                has_labels={"вариативный":"*", "эксперимент":"vqe001"}
           )
для p в программах:
   печать (p.program_id, p.create_time())
   # доступна та же параметризация фильтрации, что и в engine.list_jobs()
   # например здесь мы перечисляем задания под программами, которые не удались
   для j в p.list_jobs(execution_states=[enums.ExecutionStatus.State.FAILURE]):
     печать (j.job_id, j.status ())

Квантовый двигатель массив (или просто квантовый двигатель ) был основной двигательной установкой космических кораблей Планетарного Союза, включая USS Orville , Криль и, вероятно, многие другие виды, способные к космическим полетам.

Современный квантовый двигатель развился из более простой технологии квантовых реакторов начала 24-го века, в которой использовалось одно квантовое кольцо и другой двигатель. ^[2] По словам Джона Ламарра, технология квантовых приводов продвинулась «чертовски много» за 20 лет до 2421, ^[3], и нынешний приводной двигатель выполнял «тысячу триллионов независимых вычислений каждые миллисекунда». ^[4]

Путешествие со скоростью, превышающей скорость света, с использованием квантового двигателя было названо квантовая скорость ^[5] или просто квант . ^[6] Говорят, что судно, движущееся с квантовой скоростью, находится в пределах квантового пространства . ^[7] ^[8]

1 Схема
1.1 Прочие суда Союза
1.2 Крилевые суда

Квантовый двигатель позволял относительно управлять скоростью света с помощью квантовой технологии, позволяющей путешествовать быстрее скорости света. Пространство на самом глубоком уровне квантовано, и интенсивный выход энергии, производимый квантовым приводом, изменяет скорость света, не искривляя пространство, а скорее изменяя скорость света, нарушая закон квантовой физики 20-го века, который оказался неверно в середине 21 века.

Квантовый двигатель был построен в виде нескольких торий вокруг корабля под названием квантовые кольца . ^[9] Тории встретились в одной точке, чтобы установить необходимую квантовую запутанность для изменения скорости света; особенность, придающая отличительной «кольцевой» архитектуре кораблей Союза. Корабль контролировал выход своего квантового двигателя через навигационный массив. Информация, вводимая штурманом корабля, передавалась массивом через навигационные реле, что давало рулевому на мостике контроль над курсом корабля.

Хотя людям часто проще думать о кораблях как о кораблях, разгоняющихся со скоростью выше скорости света, ^{[n 1]} на самом деле корабли изменяют скорость света с помощью квантовой технологии (изобретенной Джоном Смитом в 21 веке. .. упоминается в будущих эпизодах) и путешествуют с номинальной скоростью через измененное пространство.<

Энергия для квантового двигателя была получена из кристаллов дизония , материала, способного производить огромное количество энергии, необходимой для манипулирования пространством, которые были переработаны в чрезвычайно плотный металл. ^[11] Дизониум хранился в резервуарах с дизонием, когда он не использовался. Корабль был защищен от дизониума регуляторами содержания, ^[12], который надежно удерживал дизоний с помощью магнетизма и обеспечивал отсутствие физического контакта между кораблем и топливом.

Готовый к использованию в приводе дизоний перерабатывался в стеках обработки дизония, где он нагревался и ионизировался перед введением в квантовые двигатели корабля (или квантовые кольца). ^[11] Квантовый двигатель в каждом торе заарканил корабли, такие как Orville . Каждый двигатель создает запутывание с помощью пары фазовых индукторов. Таким образом, квантовый двигатель Орвилла состоял из трех квантовых двигателей и шести фазовых индукторов.

Квантовый двигатель позволил Orville преодолевать расстояния, превышающие 10 световых лет друг от друга каждый час. ^[14] Например, на максимальной скорости Orville потребуется ровно 2,78 часа, чтобы преодолеть расстояние в 30 световых лет. ^[15] после того, как Orville был модернизирован, они получили квантовый двигатель четвертого поколения, который позволял им путешествовать со скоростью 17 световых лет в час.

Многие современные корабли Союза использовали три квантовых двигателя, в том числе тяжелые крейсера «Левиафан» класса . Однако меньшие корабли класса Science использовали только два двигателя, а транспортеры имеют один двигатель в кормовой части корабля. Неизвестно, в какой степени эти различия повлияли на скорость их передвижения.

Корабли Криля использовали «двигательную плазму», ^[18] или просто плазму, ^[3], хранящуюся в квантовом реакторе, который придавал кораблям Криля их характерный зеленоватый оттенок, но точное использование плазмы неизвестно. ^[10]

Концепция устройства, которое позволяет судну превысить скорость света, является одним из основных элементов научно-фантастических произведений, но сама идея квантового двигателя была развита в произведениях Орвилла. номер. Научный консультант и главный продюсер Андре Борманис набросал, как сценаристы могут путешествовать со скоростью, превышающей скорость света; что пространство-время, вероятно, возникает как эмерджентное свойство процессов квантового уровня между частицами, так что «сумма больше целого». Следуя примеру Борманиса, способ передвижения Орвилла должен был включать квантовую запутанность, и по этой причине создатель Сет Макфарлейн решил назвать устройство «квантовым» двигателем. ^[21]

У нас есть система сверхсветового двигателя, которую мы называем квантовым двигателем, а не варп-двигателем (идея состоит в том, что пространство на самом глубоком уровне квантуется, как энергетические уровни в атомах,… ^[22] .

Привод работает за счет изменения скорости света с использованием передовых квантовых эффектов, позволяющих «Орвиллу» преодолевать огромные расстояния относительно посторонних, но только короткие расстояния относительно корабля.

Борманис решил, что в качестве источника энергии квантовый двигатель будет использовать вымышленный трансурановый элемент Dysonium, состоящий из протонов, нейтронов и «оболочки отрицательной материи в их ядрах, которая помогает сделать их стабильными». ^[11] Борманис продолжает:

В ядре нашего квантового двигателя мы высвобождаем. .. [дизоний]… позволяя кораблю войти и путешествовать через «квантовое пространство», царство более высокого измерения [которое изменяет скорость света] и экспоненциально сокращает расстояние, необходимое для путешествия между звездными системами. ^[11]

Установку привода можно сравнить с другими научно-фантастическими приводами, такими как привод Slipstream из сериала «Андромеда» Джина Родденберри и привод Quantum Slipstream из сериала «Звездный путь: Вояджер», эпизод «Надежда и Страх’. Обычный «варп-двигатель», установленный за границей, USS «Вояджер» требует около 75 лет, чтобы пройти 70 000 световых лет, или 2,739 световых года в день, в то время как «Орвилл» может путешествовать на десять световых лет в час, или 240 световых лет в день, что составляет почти 88. В третьем сезоне у Орвилла есть новый квантовый двигатель, который позволяет им путешествовать со скоростью 17 световых лет в час или 408 световых лет в день 9. 0004

Конечно, могли. Все может стать еще хуже — новый президент Солнечной системы Джозайя В. Догболтер не добился своего в жизни, не узнав об этом. Вот почему у него есть квантовый двигатель возможностей. Это замечательная машина, создающая замечательную Солнечную систему. И с этим чудесным устройством он может принести всем счастье и покой.

Лондон, в час, когда Розалинда была рада, что стащила черный плащ своего брата вместо своего алого. Фабрика рядом с ней перестала дымить за ночь, но скоро снова начнет дымить. Шум заставил ее прижаться к кирпичной стене. Взглянув вверх, она ахнула. По небу плыл продолговатый скиталец. Темнота скрывала детали, но ей и не нужно было видеть; замок медного цвета будет нарисован сбоку. Меллатор запустил свой дирижабль.

Добро пожаловать в стимпанк. Этот жанр распространился по литературе, искусству и кино за последние несколько десятилетий. Его истории, как правило, происходят рядом с зарождающимися фабриками и в грязных городах, в Англии индустриального века и на Диком Западе — в реальных условиях, когда технологии расцветали. Тем не менее, персонажи стимпанка расширяют эти изобретения до футуристических технологий, включая автоматы и машины времени. Сопоставление старого и нового создает атмосферу романтики и приключений. Неудивительно, что поклонники стимпанка покупают цилиндры и нижние юбки, украшают себя изделиями из латуни и стекла и стекаются на стимпанк-конвенции.

Эти фанаты мечтают о приключениях. Но современные физики, работающие на стыке трех областей — квантовой физики, теории информации и термодинамики, — живут ею. Точно так же, как стимпанк смешивает научно-фантастические технологии с викторианским стилем, современная область физики, которую я называю «квантовым стимпанком», объединяет технологии 21-го века с научными принципами 19-го века.

Наша цель — обновить законы термодинамики — науки о работе, теплоте и эффективности — в соответствии с требованиями передовых экспериментов, технологий и теории. Термодинамика родилась, когда паровые двигатели привели к промышленной революции. Но по мере того, как технологии сжимаются, термодинамика и информация объединяются во все более мелкие системы. В центре внимания были поезда, наноразмерные двигатели, молекулярные двигатели живых клеток и самые маленькие холодильники. Теперь мы должны исследовать, как применить традиционные термодинамические понятия, такие как теплота, работа и уравновешивание, к современным квантовым системам.

К 1800 году Томас Савери и Томас Ньюкомен изобрели, а Джеймс Уатт и Мэтью Бултон усовершенствовали паровую машину. Мыслители тогда задавались вопросом, насколько эффективно такие двигатели могут выкачивать воду из шахт. Их исследования переросли от практических вопросов к вопросам фундаментальной физики, например, почему время течет только в одном направлении. Область термодинамики основана на этой работе.

Эта область физики описывает системы, состоящие из многих частиц, такие как пар, с точки зрения крупномасштабных свойств, таких как температура, давление, объем и энергия. Энергия в пути делится на два класса: работа и тепло. Работа — это хорошо организованная энергия, которую можно использовать для какой-либо цели, например, вращение мельничного колеса. Тепло — это энергия случайного движения — тряски частиц.

Термодинамики измеряют случайность числом, называемым энтропией. Каждая частица в канистре с паром имеет положение и импульс (масса частицы, умноженная на ее скорость). Совокупность положений и импульсов всех частиц мы называем микросостоянием пара. Мы не можем знать микросостояние, потому что канистра содержит около 10 ²⁴ (1 с 24 нулями) частиц. Представьте, что вы пытаетесь найти их все! Вместо этого мы отслеживаем вероятность того, что пар занимает то или иное микросостояние. Энтропия количественно определяет нашу неопределенность. Согласно второму закону термодинамики энтропия замкнутой изолированной системы не может уменьшаться. Этот факт лежит в основе реальности того, что время течет в одном направлении.

Но паровые двигатели, занимающие центральное место в традиционной термодинамике, напоминают современные технологии примерно так же, как цилиндры напоминают наушники виртуальной реальности. Многие современные изобретения и эксперименты связаны с небольшими сложными квантовыми системами. Квантовая теория — это физика атомов, электронов и других составляющих материи. Они могут вести себя так, как невозможно для более крупных классических систем, таких как паровые канистры, фабрики и люди. Например, квантовые частицы могут иметь общую запутанность, тип сверхсильной корреляции. Если вы запутаете два атома и измерите один, другой атом изменится мгновенно, даже если он находится на другом континенте. Физики могут использовать запутанность для обработки информации способами, невозможными в классических системах. Изучение того, как мы можем решать вычислительные задачи, общаться, защищать информацию и улучшать измерения с помощью квантовых систем, называется квантовой теорией информации. Эта теория представляет собой полезный набор математических инструментов для реализации нашего обновления термодинамики. Как соединяются два поля? Чтобы рассуждать об информации, мы должны противостоять невежеству. Теоретики информации измеряют невежество энтропией точно так же, как это делают термодинамики.

Квантовые компьютеры, например, представляют собой системы, в которых ключевыми являются как квантовая теория информации, так и термодинамика. Google, IBM и другие учреждения усердно работают над созданием таких машин, которые нацелены на взлом определенных схем шифрования и моделирование определенных материалов гораздо быстрее, чем любой классический компьютер. Большинство систем квантовых вычислений необходимо охлаждать до температуры, близкой к абсолютному нулю. Охлаждение сводится к рассеиванию тепла, термодинамической величине. Однако квантовые компьютеры совсем не похожи на двигатели, для которых была разработана термодинамика.

Попытки применить термодинамические концепции к квантовым установкам относятся к середине 20-го века, когда Джозеф Гейзик, Э. О. Шульц-Дюбуа и Х. Э. Деррик Сковил предложили первый квантовый двигатель. Он был сделан из мазера, который работает как лазер, но высвобождает микроволновый свет. Позже Ронни Кослофф из Еврейского университета в Иерусалиме и его коллеги помогли превратить квантовые двигатели в отдельную область. Другой пионер — Марлан Скалли, которого иногда называют «квантовым ковбоем», работает над квантовой оптикой в Принстонском и Техасском университетах A&M, а также занимается разведением крупного рогатого скота. Тем временем теоретики Джан Паоло Беретта, покойный Элиас Гифтопулос и покойный Джордж Хацопулос изучали стрелу времени с квантовой точки зрения. И основополагающей публикацией стала книга Сета Ллойда «19 лет».88 доктор философии защитил диссертацию в Университете Рокфеллера «Черные дыры, демоны и потеря когерентности: как сложные системы получают информацию и что они с ней делают», в которой были сформулированы многие важные идеи для области квантовой термодинамики.

Как мы видели, энтропия играет важную роль в термодинамике, теории информации и квантовой теории. Энтропию часто представляют как единое целое, но на самом деле существует множество видов энтропии в виде различных математических функций, описывающих различные ситуации. Самые известные породы были введены в термодинамику Людвигом Больцманом и Джозайей Уиллардом Гиббсом в 1800-х годах, в теорию информации сотрудником Bell Telephone Labs Клодом Шенноном в 1948, и в квантовую теорию информации физиком-теоретиком Джоном фон Нейманом в 1932 году. Эти энтропии измеряют не только неопределенность, но и эффективность, с которой мы можем выполнять задачи обработки информации, такие как сжатие данных, и термодинамические задачи, такие как питание автомобиля. .

Определение новых функций энтропии для современных маломасштабных квантовых систем — одна из ключевых задач теоретиков квантового стимпанка. Предположим, мы пытаемся использовать запутывание для обмена информацией в определенном канале. Мы могли бы спросить: существует ли теоретический предел того, насколько эффективно мы можем выполнять эту задачу? Ответ, вероятно, будет зависеть от энтропии.

Еще одна цель квантового стимпанка — создание того, что физики называют теориями ресурсов. Эти теории подчеркивают ограничения, в которых мы работаем. Например, первый закон термодинамики обязывает нас сохранять энергию: мы не можем создавать или уничтожать энергию; мы можем только перевести его из одной формы и одной системы в другую. Физики могут найти ситуацию, в которой есть ограничение, например, среду с фиксированной температурой, а затем попытаться математически смоделировать ситуацию с помощью теории ресурсов. Используя теорию ресурсов, мы можем рассчитать оптимальную эффективность, с которой может быть выполнена задача. Обычно эффективность равна функции энтропии.

Третьим направлением нашего стремления обновить термодинамику является вывод уравнений, называемых флуктуационными соотношениями. Эти уравнения являются расширениями второго начала термодинамики, согласно которому энтропия в замкнутой изолированной системе не может уменьшаться. Флуктуационные соотношения управляют небольшими системами, на которые действуют сильные силы, и говорят нам о работе, которую эти силы выполняют.

В 1996 году Кристофер Яржински, работающий сейчас в Университете Мэриленда, доказал одно из самых известных флуктуационных соотношений. Термодинамики называют это равенством Яржинского, хотя Яржинский настолько скромен, что никогда этого не делает. Экспериментаторы используют это равенство для измерения определенного термодинамического свойства малых систем. В качестве примера представьте нить ДНК, плавающую в воде с той же температурой, что и окружающая среда. Нить имеет некоторое количество свободной энергии, которая в основном представляет собой энергию, которую система может использовать для выполнения работы. Используя лазеры, ученые могут захватить один конец нити и потянуть за другой конец. После того, как они некоторое время держат нить в натянутом состоянии, температура ДНК вернется к температуре раствора, и в этот момент нить будет иметь другое количество свободной энергии. Разница в свободных энергиях находит применение в химии, фармакологии и биологии. Мы можем оценить разницу в свободной энергии, растягивая нить во многих испытаниях, измеряя работу, требуемую в каждом испытании, подставляя наши данные в равенство Яржинского и решая уравнение.

Сколько испытаний мы должны провести, спросили Яржински и я, чтобы оценить разницу свободной энергии с определенной точностью? Мы рассчитали минимальное количество испытаний, которые, вероятно, придется выполнить, и предложили схему количественной оценки точности с использованием теории информации малого масштаба. В другой недавней работе мы с коллегами показали, что флуктуационные соотношения и новомодные функции энтропии — это два последовательных подхода к термодинамике малых масштабов, и мы использовали каждый подход для объяснения другого. Специалисты по квантовой термодинамике в Лондоне, Кёльне и других местах расширили и усовершенствовали это исследование.

Так же, как традиционная термодинамика помогла описать физику паровых двигателей, наши усилия в области квантовой термодинамики могут помочь нам изобрести квантовые двигатели. К настоящему времени экспериментаторы создали квантовые двигатели с фотонами (частицами света), электронные системы и сверхпроводящие кубиты (квантовые цепи, в которых ток может течь вечно, не рассеиваясь).

Недавно я разработал новый квантовый двигатель с Кристофером Д. Уайтом, который сейчас работает в Мэрилендском университете, Сарангом Гопалакришнаном, который сейчас работает в Городском университете Нью-Йорка, и Гилом Рафаэлем из Калифорнийского технологического института. Будучи теоретиками, мы изначально разработали двигатель как мысленный эксперимент, существовавший в нашем сознании. Но мы также представляем себе, как ученые могли бы построить реальную версию двигателя, используя квантовые инструменты, которые сегодня есть в лабораториях. Например, охлаждая атомы, а затем захватывая их и манипулируя ими с помощью лазеров, можно воплотить в жизнь наш замысел.

Наш двигатель включает в себя фазу материи, называемую многочастичной локализацией (MBL) — разновидность более знакомых фаз жидкости, твердого тела и газа. Квантовые частицы могут находиться в этой фазе, если они отталкивают друг друга и могут медленно прыгать по неровному, крутому, случайному ландшафту. Ключевым элементом системы MBL является ее «атермальность»: она не находится в тепловом равновесии. Частицы, находящиеся в тепловом равновесии, быстро и беспорядочно исследуют доступное пространство. Если вы позволите пару исследовать в течение длительного времени, такие крупномасштабные свойства, как температура и объем, успокоятся и перестанут сильно меняться.

Но частицы MBL остаются в одной области, а не перемещаются, в отличие от паровых частиц. Отсутствие теплового равновесия служит ресурсом в термодинамических задачах. Автомобильные двигатели, например, полагаются на наличие горячей жидкости рядом с холодной жидкостью. Пара жидкостей не находится в тепловом равновесии, потому что горячие частицы локализованы в одной области, а холодные — в другой — ни одна частица не исследует все пространство. Как автомобильный двигатель использует атермальность жидкостей, так и я и мои сотрудники воспользовались атермальностью частиц MBL. Мы называем нашу конструкцию МБЛ-мобилем.

Автомобильный двигатель проходит четыре этапа, которые образуют цикл или замкнутый цикл. К концу цикла двигатель возвращается в исходное состояние, продвинув автомобиль на некоторое расстояние за счет передачи тепла от горячей жидкости к холодной. MBL-мобиль также проходит четырехэтапный цикл. В нашем цикле двигателя мы храповиком или переводим атомы из термической фазы, в которой частицы могут распространяться по всему пространству, в MBL и обратно. Чтобы запустить двигатель, мы меняем ландшафт, в котором обитают частицы, с довольно плоского на грубый, манипулируя настройками лазеров. Перед каждым рывком двигатель обменивается теплом с внешней средой. Двигатель взаимодействует с горячей средой, когда находится в термической фазе, и с холодной средой, когда находится в фазе MBL. Таким образом, четыре шага: (1) обмен теплом с горячей средой в термической фазе, (2) храповой переход от термической фазы к MBL, (3) обмен тепла с холодной ванной и (4) храповой переход от MBL к термическая фаза.

Мы оценили, насколько хорошо может работать MBL-мобиль, рассчитав его мощность и эффективность и сравнив их с показателями других двигателей. Например, у некоторых бактерий есть жгутики или длинные извивающиеся хвосты, вращаемые моторами. Как эти маленькие двигатели по сравнению с нашими? Наш двигатель, по нашим оценкам, может выдавать примерно в 10 раз больше мощности, чем жгутик. С другой стороны, чем наш квантовый двигатель отличается от двигателя автомобиля? Мы оценили плотность мощности двух двигателей, или выходную мощность на единицу объема: автомобильный двигатель использует пространство более эффективно, хотя и всего примерно в 10 раз больше.

Фаза MBL дает нашему двигателю четыре преимущества. Во-первых, двигатель может иметь любой размер, от 10 частиц до бесконечного множества. Чтобы построить большой двигатель, вы начинаете с мини-двигателя из 10 частиц. Вы строите много копий мини-двигателя, а затем управляете ими бок о бок. Если бы мини-двигатели вели себя термически, они мешали бы друг другу, потому что частицы одного мини-двигателя попадали бы в другой мини-двигатель. MBL гарантирует, что то, что происходит в одном мини-двигателе, останется там. Таким образом, вы можете втиснуть несколько мини-двигателей близко друг к другу, придав всему двигателю высокую удельную мощность: второе преимущество MBL-mobile.

Третье преимущество проявляется, если вы запускаете двигатель во многих испытаниях. В некоторых испытаниях двигатель будет выполнять работу. Однако в нескольких испытаниях двигатель будет поглощать работу, делая противоположное тому, что должен. Меньше таких наихудших испытаний происходит, если вы крутите двигатель между фазами MBL и тепловой фазой, чем если вы крутите двигатель в фазе MBL. Кроме того, объем работы меньше меняется от успешного испытания к успешному испытанию, если вы используете преимущества MBL; MBL повышает надежность двигателя.

Наш успех с MBL-мобильным, по крайней мере, в мысленных экспериментах, предполагает, что MBL может иметь больше применений в других термодинамических задачах, которые необходимо предпринять. Например, представьте, что мы обращаем наш цикл вспять. Двигатель должен охлаждать, передавая тепло от холодной среды к горячей. Квантовые системы требуют охлаждения для проявления таких свойств, как запутанность. Холодильник MBL может служить для охлаждения многочастичных квантовых систем. В качестве альтернативы ученые также написали предложение использовать MBL для хранения энергии. А недавно вместе с моими коллегами я начал пытаться создать реальную версию двигателя, используя другой набор инструментов: сверхпроводящие квантовые биты, помещенные в магнитное поле. Возможностей предостаточно, когда мы применяем квантовый стимпанк к материаловедению.

Стимпанкер смотрит в будущее через монокль. Что она видит? Набор математических и физических инструментов укрепляется на стыке квантовой теории, теории информации и термодинамики. Мы также работаем над тем, чтобы применить этот набор инструментов к другим областям науки: материаловедению, как в MBL-mobile; химия; физика высоких энергий, такая как черные дыры и ткань пространства-времени; атомная, молекулярная и оптическая физика.

Технологии требуют приложений. Большая часть работ в области квантового стимпанка носит теоретический характер, хотя эксперименты в реальном мире уже начались и их становится все больше. Но точно так же, как развитие термодинамики способствовало промышленной революции, новые изобретения должны следовать из квантовой, маломасштабной и информационной термодинамики. Двигатели MBL не будут использоваться в наших автомобилях в этом десятилетии. Но молекулярные переключатели, сборщики солнечного топлива и теплорассеивающие транзисторы — это мелкомасштабные технологии, связанные с термодинамикой. Они должны направлять теорию.

Еще одна задача — объединить различные усилия в рамках квантового стимпанка — новомодные энтропии, теории ресурсов, флуктуационные отношения, квантово-тепловые машины и многое другое. Это лишь некоторые из множества различных видов работ, проводимых по всему миру, и разрабатываемых новых инструментов. Согласование различных определений и результатов этих сфер укрепит теорию квантовой термодинамики.

Термодинамика несет в себе запах моторной смазки и песка, парения над сельской местностью в первых поездах и покорения волн в первых океанских лайнерах, восхищения пейзажем с воздушного шара. Квантовая информатика меняет наши представления о вычислениях, коммуникации, криптографии и измерениях. Вы читаете об этом слиянии старого и нового в Scientific American , но с тем же успехом вы могли бы держать в руках роман Герберта Уэллса или Жюля Верна.

Исследователи создали почти совершенный фотонный квантовый двигатель, приводимый в действие сверхизлучением почти 100%. В их двигателе двухуровневые атомы, пересекающие полость высокой точности, действуют как резервуар тепла, в то время как фотонный газ, генерируемый атомами в полости, служит рабочей средой, оказывая радиационное давление на зеркала полости, как поршни.

Даже с одним тепловым резервуаром, быстро включая и выключая квантово-фазовую корреляцию между атомами, тем самым включая и отключая сверхизлучение, соответственно, они могли бы достичь цикла четырехтактного двигателя, работающего между 3800K и 150000K эффективной температуры двигателя. Следовательно, КПД двигателя достигал 98%.

Квантовые тепловые двигатели — это тепловые двигатели, основанные на принципах квантовой механики. Было сделано несколько теоретических предложений и экспериментальных демонстраций квантовых двигателей с использованием различных физических систем, таких как захваченные ионы, нанопучки, ядерные спины, азотно-вакансионные центры и холодные атомы. Особый интерес в этой области исследований представляет собой квантовая тепловая машина, приводимая в движение одним тепловым резервуаром со встроенной квантовой когерентностью. Прогнозируется, что, используя немного квантовой когерентности в тепловом резервуаре, можно достичь эффективности двигателя, превышающей эффективность Карно, которая считается максимальной эффективностью, которую можно достичь в тепловых двигателях, основанных на классической термодинамике. Также предсказано, что, используя сверхизлучение, можно увеличить выходную мощность двигателя, заставив ее нелинейно расти с количеством атомов в резервуаре.

Рис. 1: a, экспериментальная схема. Атомы проходят через апертуру массива нанодырок и подвергаются воздействию поля накачки бегущей волны для возбуждения в состояния суперпозиции. Квантовая фазовая корреляция может включаться и выключаться полем накачки. Атомы генерируют сверхизлучение, когда полость расширяется, и тепловые фотоны, когда она сжимается. б, увеличенный вид апертуры массива наноотверстий. Расстояние между отверстиями равно длине волны атомного перехода.

В их эксперименте со сверхизлучающим фотонным двигателем отношение населенности атомов в возбужденном состоянии к населенности в основном состоянии намного меньше 1, поэтому можно задать температуру резервуара, при которой атомы в тепловом равновесии будут иметь такое же соотношение населенностей. Кроме того, исследователи могут по желанию навязать квантовую когерентность между атомами. Это можно сделать, отправив атомы через апертуру массива нанодырок с расстоянием между отверстиями, равным длине волны атомного перехода, и подвергнув их воздействию поля накачки бегущей волны с той же длиной волны, как показано на рис. 1. Затем атомы возбуждаются до квантовая суперпозиция основного и возбужденного состояний с общей фазой, полученной от поля накачки. Поперечные положения атомов после апертуры массива наноотверстий совмещены с пучностями полости. Следовательно, фазово-когерентные атомы могут генерировать сверхизлучение в полости, создавая там большое среднее число фотонов.

Затем эти фотоны оказывают радиационное давление на зеркала резонатора, при этом давление пропорционально количеству фотонов. Можно отключить сверхизлучение, отстроив частоту накачки от резонанса резонатора. Затем атомы генерируют тепловые фотоны в полости с небольшим средним числом фотонов. Если полость расширяется, когда возникает сверхизлучение, и сжимается, когда испускаются тепловые фотоны, чистая работа, выполняемая фотонным газом, отлична от нуля, а количество работы пропорционально разности числа фотонов. Таким образом можно разработать цикл четырехтактного двигателя, как показано на рис. 2.9.0043

Рис. 2: Экспериментально наблюдаемые циклы четырехтактного двигателя. Слева квантовая фазовая корреляция включена (выключена) в изохорном процессе от A (C) до B (D), тогда как справа квантовая фазовая корреляция выключена на протяжении всего цикла.

Можно задаться вопросом, откуда берется энергия, и возразить, что могут быть скрытые затраты на энергию, поэтому эффективность не может превышать эффективность Карно. В изохорном (постоянном объеме) процессе от A до B на рис. 2 включается атомно-фазовая корреляция, поэтому среднее число фотонов быстро растет из-за сверхизлучения. В этом процессе энергия (называемая эрготропией в квантовой термодинамике) передается от атомов к полю полости. В другом изохорном процессе такое же количество эрготропии возвращается к атомам. В фазе расширения (сжатия) энергия в поле полости остается неизменной, поэтому подведенная (выведенная) теплота соответствует работе, совершаемой двигателем в фазе расширения (сжатия). Таким образом, работа за цикл происходит от передачи энергии или подводимого тепла, поступающего от эрготропии, хранящейся в состоянии атомной суперпозиции. Эта потребляемая энергия полностью учитывается при оценке производительности двигателя, поэтому скрытых затрат нет.

Из термодинамического соотношения между энтропией, теплотой и температурой видно, что температура двигателя пропорциональна среднему числу фотонов. Когда генерируются тепловые фотоны, температура двигателя равна температуре резервуара (около 3800 К), но когда возникает сверхизлучение, она становится примерно в 40 раз выше температуры резервуара, достигая 150 000 К, и, следовательно, КПД двигателя, определяемый как работа за цикл, деленная на подведенное тепло, составляла 1-(1/40)=0,9.8.

Профессор Кьюнгвон Ан, возглавлявший исследовательскую группу, сказал: «Это первый фотонный квантовый двигатель, приводимый в действие одним тепловым резервуаром со встроенной квантовой когерентностью, не говоря уже о первом квантовом двигателе, использующем сверхизлучение в качестве механизма для преобразования квантовая когерентность механической работе».

Эффективность фотонного квантового двигателя приблизилась к ста процентам

принцип работы, испытания. теория суперобъединения

Квантовый двигатель Владимира Леонова:

Вселенная бесконечна и циклична

Как использовать квантон для создания боевого гразера

Без шуток

Квантон и Кваркон

Опыты с двигателем

Что такое квантон и как он работает

Экспериментальный квантовый двигатель

Квантовый двигатель Владимира Леонова имеет следующие преимущества:

КВАНТОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВЛАДИМИРА ЛЕОНОВА ЧАСТЬ 1

XXI век – век покорения гравитации

Достойное

Скептицизм ученых

Теория Суперобъединения

Новый квантовый двигатель обладает большей мощностью, чем его традиционные аналоги

Квантовый двигатель Леонова: принцип действия и устройство

Биография

Теория Суперобъединения

Общая информация

Об изобретении Леонова

Опыты с двигателем

Скептицизм ученых

Достоинства квантового двигателя

Применение

Источники энергии

Сравнительная характеристика

Владимир леонов квантовый двигатель

Биография

Теория Суперобъединения

Об изобретении Леонова

Опыты с двигателем

Скептицизм ученых

Достоинства квантового двигателя

Применение

Источники энергии

Сравнительная характеристика

Антигравитационный квантовый двигатель Владимира Леонова.

Описание:

Квантон в проекции:

Квантовый двигатель Владимира Леонова имеет следующие преимущества :

Применение:

Сравнительные характеристики двигателей:

Источник энергии для питания квантового двигателя:

Опросы

Поиск технологий

Найдено технологий 1

Может быть интересно:

Мобильная роторно–наклонная плавильная печь

Ультразвуковая установка – оборудование для измельчения материалов

Стеклокристаллический пористый заполнитель

Карбин

Нанопорошки металлов, сплавов и прочих химических соединений

Прямоточные воздушные электрореактивные двигатели

Фрезерный станок по камню с ЧПУ

Электрохимическая активация как технология дезинфекции в водоподготовке, пищевой промышленности, медицине и пр.

О чём данный сайт?

Российские научные открытия могут воплотить в реальность в США

Фотонный квантовый двигатель, приводимый в действие сверхизлучением

Предметы

Аннотация

Варианты доступа

Доступность данных

Наличие кода

Ссылки

Благодарности

Информация об авторе

Авторы и организации

Взносы

Автор, ответственный за переписку

Декларации этики

Конкурирующие интересы

Рецензирование

Информация о рецензировании

Дополнительная информация

Расширенные данные

Расширенные данные Рис. 1 Диаграмма давление-объем.

Дополнительная информация

Дополнительная информация