編者註： 每個星期三的生命科學都考察了新興能源技術的生存能力 - 未來的力量。
量子物理學的奇怪行為似乎是無法預測的，無法依靠我們的能源需求，但是新技術希望利用其非常陌生的能力。
這些量子技巧中最熟悉的事實是，光的作用都喜歡波浪和粒子。
這種雙重性質用於太陽能技術。傳入的陽光集中在依靠光的波形特性的鏡子和鏡頭。一旦進入太陽能電池但是，這種聚焦的光與電子以類似粒子的方式碰撞，從而釋放電子以創建電流。
量子點
下一代太陽能電池可能會採用小小的半導體材料，稱為量子點。這些納米尺寸的設備是如此之小，以至於只有少數幾個（1到1,000個）的自由電子才能存在。
由於這些狹窄的區域，量子點的行為就像人造原子，因為它的電子只能在特定（所謂的量化）能量水平下駐留。這些水平準確定義了點的光波長會吸收。
美國能源部一部分國家可再生能源實驗室的亞瑟·諾齊克（Arthur Nozik）說：“與散裝半導體相比，量子點具有許多不尋常的特性。”他和他的同事正在研究一個光粒子（或光子）如何進入點並激發幾個電子，而不是通常的電子。
其他研究人員正在尋求調整波長通過使光吸收更大或較小的光吸收光的波長。太陽能電池製造商有一天可以將不同尺寸的點混合在一起，以吸收沿廣泛波長的陽光。
量子線
量子線就像沿一個方向伸展的量子點。在某些情況下，由於電子傾向於以更有序的方式向下移動，因此該狹窄的導管（比人頭髮薄10,000倍）可以很好地傳導電力。
製作量子線的一種方法是碳納米管，這是六角形碳的小捲板。這些納米管在1991年被發現，開始出現在所有類型的應用中，包括更好的能源存儲。
正如一個麻省理工學院小組所表明的那樣，可以從碳納米管中製造一個湯劑的電容器。研究人員將納米管的種植近在咫尺，這是世界上最微小的沙格地毯的可能性，以增加電容器內部的表面積。
科學家聲稱，由此產生的“超級電容器”可以存儲多達50％的電池電量。這可能是電動汽車內部理想的選擇，因為電容器更耐用，並且可以比電池更快地充電和放電。
超導體
儘管量子線可以是好的導體，但另一種量子物質是最好的。
超導體是電子配對以攜帶電流的材料。這種配對是不尋常的，因為電子通常相互排斥，但是量子物理學克服了這一點，並且這樣做會使超導體中的電阻降低到零，或者非常接近零。
電阻是使電線在攜帶電力時變熱的原因。電力公司通常損失了大約7％的能量來引起傳輸線阻力引起的熱量。
超導電線可以幫助減少這種浪費。麻煩是超導體僅在極度冷的溫度。
例如，最長的超導電纜系統用於傳輸功率 - 今年早些時候，由美國超導體公司及其合作夥伴沿著長島電源網格的半英里延伸 - 必須被液氮包圍，以使其保持在330攝氏度的Fahrenheit（減去200攝氏度200攝氏度）。
美國超導體還致力於將其超導電線應用於離岸風力渦輪機，以使其更小，更高效。
發光二極管
使用所有這些量子衍生的電力的一種好方法是打開發光二極管，或LED，其工作方式像太陽能電池，但反向。
通過二極管的電流導致電子跳過兩種類型的半導體材料之間的屏障。然後，跳躍電子落入較低的能量狀態，發出光子。
由於這種發出的光的波長在非常狹窄的頻帶中，因此紅外發出的浪費不多，就像正常的白熾燈燈泡一樣。 LED的效率甚至比緊湊型熒光劑更好。
現在，將LED製成可以替代普通燈泡的全燈具。他們的額外成本可以被較低的電費所抵消。
在節能業務中，每個量子位都可以提供幫助。
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