प्रिसिजन मेजरमेंट इंस्टीट्यूट और अन्य ने क्वांटम इंजन के प्रायोगिक अन्वेषण में प्रगति की है

चीनी विज्ञान अकादमी (IPMSI) के सटीक माप विज्ञान और तकनीकी नवाचार संस्थान के बाउंड सिस्टम क्वांटम सूचना प्रसंस्करण अनुसंधान समूह ने गुआंगज़ौ औद्योगिक प्रौद्योगिकी अनुसंधान संस्थान (GITRI) और अन्य के साथ मिलकर अल्ट्राकोल्ड 40Ca+ आयन प्रायोगिक प्लेटफ़ॉर्म पर आधारित क्वांटम इंजन पर क्वांटम संसाधन के रूप में उलझाव के प्रभाव का प्रयोगात्मक रूप से पता लगाया है। प्रायोगिक परिणामों से पता चलता है कि क्वांटम इंजन अधिक उपयोगी कार्य तब कर सकता है जब उसका कार्यशील पदार्थ उलझा हुआ अवस्था में हो, जो दर्शाता है कि उलझाव को "ईंधन" के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।
उलझाव सूचना प्रसंस्करण में एक अद्वितीय क्वांटम संसाधन है, जो गणना को गति दे सकता है, संचार में सूचना सुरक्षा सुनिश्चित कर सकता है, और माप की सटीकता में सुधार कर सकता है। वर्तमान में, यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि उलझाव ऊर्जा रूपांतरण और उपयोग में भूमिका निभा सकता है या नहीं; उलझाव गुणों वाले क्वांटम इंजन शास्त्रीय इंजनों से बेहतर हैं या नहीं और यह किन परिस्थितियों में होता है, यह अनिर्णायक है। साथ ही, कार्यशील पदार्थ के रूप में क्वांटम उलझे हुए सिस्टम वाले क्वांटम इंजनों के कुछ प्रयोगात्मक अध्ययन हैं, और कोई मात्रात्मक प्रयोगात्मक सत्यापन नहीं है।
समूह ने अल्ट्राकोल्ड 40Ca+ आयनों का उपयोग करके उलझाव गुणों के साथ एक क्वांटम इंजन तैयार किया, जो कार्यशील पदार्थ के रूप में आयन ट्रैप में स्थिर रूप से बंधे हुए हैं। क्वांटम इंजन एक क्वांटम लोड वहन करता है। यह आयनों द्वारा साझा किए गए एक क्वांटम कंपन मोड द्वारा भरा जाता है। शोधकर्ताओं ने क्वांटम इंजन को कार्यशील पदार्थ (आयन) के माध्यम से लेजर की फोटॉन ऊर्जा को क्वांटम लोड की फोनन ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए एक थर्मोडायनामिक चक्र का उपयोग किया, और रूपांतरण दक्षता को परिभाषित किया। इसके अलावा, यह अनुमान लगाने के लिए कि इस परिवर्तित ऊर्जा में से कितनी ऊर्जा निकालने योग्य ऊर्जा यानी उपयोगी कार्य है, शोधकर्ताओं ने यांत्रिक दक्षता को परिभाषित किया।
क्वांटम इंजन में उलझाव की भूमिका को सत्यापित करने के लिए, अध्ययन ने कार्यशील पदार्थ के उलझाव को समायोजित करके क्वांटम इंजन के प्रदर्शन का मात्रात्मक मूल्यांकन किया। प्रयोग में, अध्ययन ने उलझाव की विभिन्न डिग्री के साथ कार्यशील पदार्थ प्राप्त करने के लिए लेजर को सटीक रूप से हेरफेर करके उलझाव लॉजिक गेट ऑपरेशन के समय को नियंत्रित किया। इस बीच, अध्ययन ने कार्यशील पदार्थ में अवशोषित फोटॉनों की संख्या और लोड में जोड़े गए फोनन की संख्या को मापकर विभिन्न उलझाव डिग्री पर रूपांतरण दक्षता और यांत्रिक दक्षता प्राप्त की। प्रयोगों से पता चलता है कि यांत्रिक दक्षता का अधिकतम मूल्य उस बिंदु पर होता है जहां कार्यशील पदार्थ अधिकतम रूप से उलझा हुआ होता है, लेकिन रूपांतरण दक्षता उलझाव की डिग्री से लगभग अप्रभावित होती है। प्रायोगिक डेटा के विश्लेषण से पता चलता है कि क्वांटम इंजन अधिक उपयोगी कार्य आउटपुट करने में सक्षम होता है जब उसका कार्यशील पदार्थ उलझा हुआ अवस्था में होता है; और क्वांटम इंजन की रूपांतरण दक्षता उलझाव से स्वतंत्र होती है, साथ ही उपयोगी कार्य के आउटपुट से भी।
यह परिणाम प्रायोगिक साक्ष्य प्रदान करता है कि उलझाव क्वांटम इंजन में "ईंधन" की भूमिका निभा सकता है, और सुझाव देता है कि क्वांटम इंजन के अनुसंधान और विकास को रूपांतरण दक्षता के बजाय यांत्रिक दक्षता पर अधिक ध्यान देना चाहिए। ये परिणाम क्वांटम मोटर्स और क्वांटम बैटरी जैसे सूक्ष्म ऊर्जा उपकरणों के विकास के लिए एक नया परिप्रेक्ष्य प्रदान करते हैं।