打破發動機傳統，量子引擎正在成為現實，未來離我們還有多遠？

近日，中國科學家成功在風洞中測試一款速度高達16馬赫飛行器的消息，引起關注，據獲悉之所以我們能研製速度如此之快的飛行器，主要是因為我國科學家攻克了「斜爆轟衝壓發動機」，這種發動機被認為相比較於當前高超音速飛行器所使用的「超燃衝壓發動機」更先進，也讓我國在高效率發動機的研製上站在國際前列。

「斜爆轟衝壓發動機」的概念是由上世紀80年代一位名叫理察·莫裡森的美國工程師所提出，該工程師認為可以研製一款衝擊波轉換為能量的發動機，從而提升發動機效率。然而「斜爆轟衝壓發動機」卻並不被美國主流社會所認同，因此這款發動機長期只存在於概念中，直到中國科學家完成了它。

（量子引擎概念圖）

不過今天我們要展開說的，並不是「斜爆轟衝壓發動機」。說起概念性的發動機，除了「斜爆轟衝壓發動機」，還有一些想法更加「奇特」的，比如中子電子發動機，無活塞發動機

核聚變發動機、量子發動機等等。而不久前我國的量子計算機取得歷史性突破，那麼我們不妨來探討一下將來研製量子發動機的可能。

（科幻作品中採用量子引擎的宇宙飛船）

量子發動機又名為量子引擎，顧名思義是利用量子的特性來進行發動機驅動。而量子引擎的概率也常常被引入科幻作品中，比如說《三體》中的人類未來所製造的宇宙戰艦採用曲率引擎，而曲率引擎就被認為是量子引擎的延伸，而量子引擎與傳統發動機的不同之處又在哪裡？

傳統的引擎發動機基本上都是屬於活塞引擎，儘管種類複雜，但其原因基本都大同小異。簡單來講活塞引擎就是在一個氣缸中，由機械活塞在其中做功。此外在氣缸的兩側各有一個用於燃油噴射的噴射器，另有個進氣口和一個排氣口或多個氣門。可以根據燃料類型添加火花塞。而發動機中的活塞在兩個燃燒室之間線性地往復運動，將動能轉化為熱能並驅動機械整體運轉。

（量子引擎原理）

總的來說，傳統引擎活塞做功越大，產生的熱能越多，發動機的效率也就越高。量子引擎將拋棄這種物理性運動方式，並不依靠點燃燃料來工作，也不需要機器本身的做功提供動能。量子引擎通過雷射迫使粒子中的內部電子加速「跳躍」，並通過「量子糾纏」原理使得粒子之間產生作用力，而量子間的作用力將通過納米機器將其傳導給機械，從而為機械提供能量。

不少科學家相信，量子引擎所產生的能力幾乎沒有多餘的消耗，也不需要化石燃料，並且其效果要遠好於傳統的活塞引擎。就目標科技的發展來看，量子引擎似乎離我們還很遠。實際上量子引擎的原理與量子計算機的原理很像，但作為一款發動機，其便攜性以及如何實現常溫下量子運動都是我們需要面對的難題，相當於如何把一個龐大且複雜的量子計算機簡單化與小型化，並且能隨時隨地啟用。

（量子引擎概念圖）

作為被認為未來科技的方向，量子引擎的前景還是相當被看好的，目前不少國家實際上已經展開關於量子引擎的研究，量子引擎正在成為現實，那麼我國能搶佔先機麼？當然我國作為量子領域研究的前沿國家，肯定也不會落下，未來或許並不遙遠。（子文）