能源效率和可再生能源办公室:Alejandro Moreno、Courtney Grosvenor、Sam Baldwin、Diana Bauer、Changwon Suh、Samuel Bockenhauer、Matthew Bauer、Sunita Satyapal、Heather Croteau、Lauren Boyd、Jeffrey Bowman、Sean Porse、Tien Duong 电力办公室:Gene Rodrigues、Eric Hsieh 秘书办公室:Kate Gordon 少数族裔经济影响办公室:Shalanda Baker 能源工作办公室:Betony Jones、Christy Veeder 国际事务办公室:Julie Cerqueira、Matt Manning 总法律顾问办公室:Avi Zevin、Brian Lally、Ami Grace-Tardy 制造和能源供应链办公室:David Howell、Jacob Ward、Mallory Clites 科学办公室:Asmeret Asefaw Berhe、Craig Henderson、John Vetrano 阿贡国家实验室:Aymeric Rousseau、Thomas H.范宁
为了应对新出现的环境和社会挑战,以及实现拜登政府到 2050 年实现净零排放和到 2035 年实现 100% 无碳污染电力的目标,电力行业需要迅速扩大规模并转型。目前,电力行业占国内排放量的三分之一。成功脱碳需要从不受控制的基于化石燃料的发电资产过渡到无碳电力来源,例如可再生能源(例如风能、太阳能)和核能。电力行业需要同时过渡到新的电力来源并迅速扩大规模以满足新的电气化下游用途。由于可变可再生能源不能像基于化石燃料的发电资产那样开启和关闭以满足峰值需求,因此电网需要一种新的方式来提供灵活性和可靠性。
摘要:我们研究了将量子机学习技术应用于数据分析的可能性,特别是关于高能物理学中有趣的用例。我们根据参数化的量子电路提出了一种异常检测算法。该算法在古典计算机上进行了培训,并通过模拟以及实际量子硬件进行了测试。使用IBM量子计算机对NISQ设备进行测试。为了执行量子硬件,设计和实现了特定的硬件驱动的改编。量子异常检测算法能够检测到简单异常,例如手写数字中的不同字符以及更复杂的结构,例如由粒子检测器中的异常模式,这是由在碰撞器实验中产生的长寿命颗粒产物产生的粒子探测器。对于高能物理应用程序,仅在模拟中估算了性能,因为量子电路不够简单,无法在可用的量子硬件平台上执行。这项工作表明可以使用量子算法进行异常检测。但是,由于该任务需要对经典数据的振幅编码,因此由于可用的量子硬件平台中的噪声水平,当前的实现无法胜过基于深神经网络的经典典型异常检测算法。
固态发光有机化合物已在各种各样的研究领域找到了无数应用,从LED系统1到刺激响应开关2和化学传感器3。这是因为它们与基于重金属离子的发射器和量子点相比成本低、易于扩大规模且毒性较低或无毒性。在聚合物材料的某些应用中,观察纳米级变化的可能性可能有助于理解特性和纳米组织的细微变化,这些变化可能对材料的本体特性产生巨大影响。4 在这种情况下,将发光有机化合物和聚合物结合起来可以成为一种很好的方法,使材料能够在可能在失效前改变其物理特性的条件下自主监测其长期稳定性。
固态发光有机化合物已在各种各样的研究领域找到了无数应用,从LED系统1到刺激响应开关2和化学传感器3。这是因为它们与基于重金属离子的发射器和量子点相比成本低、易于扩大规模且毒性较低或无毒性。在聚合物材料的某些应用中,观察纳米级变化的可能性可能有助于理解特性和纳米组织的细微变化,这些变化可能对材料的本体特性产生巨大影响。4 在这种情况下,将发光有机化合物和聚合物结合起来可以成为一种很好的方法,使材料能够在可能在失效前改变其物理特性的条件下自主监测其长期稳定性。
•使高温(85℃)的高温,低温下的高速放电特性•可用于长期使用的长期使用室外安装设备的可靠性,并且应用程序难以替换电池•适用于无线通信设备,可通过出色的高利率放电特性
作为量子科学中的重要资源,量子纠缠可在计算、密码学和材料科学等领域实现广泛的应用。其中一个强大的应用领域是计量学,纠缠多粒子量子态 1 – 8 的特性可提供更高的灵敏度和更高带宽的传感器。将此类增强功能与最先进的时间和频率计量学 9 – 14 (即光学原子钟)相结合一直是量子计量领域的明确目标。构建量子增强光学时钟对大地测量学 15、16、引力波探测 17 – 19 以及探索超出标准模型的物理学 20 具有广泛的影响。存在多种创建计量上有用的纠缠的方法。在中性原子光晶格钟中,已经提出了许多使用腔量子电动力学、里德堡相互作用或碰撞相互作用的方法 21 – 26 — 事实上,最近,已经使用集体腔量子电动力学相互作用在光钟跃迁中产生了自旋压缩态 27 。在囚禁离子中,光学分离量子比特上的纠缠的提议和实现依赖于库仑晶体模式介导的自旋-自旋相互作用,允许高效地产生纠缠和格林伯格-霍恩-泽林格态,最多可产生 24 个离子光学量子比特 28 或空间分布的单粒子之间的光子量子网络
摘要 — 这项调查是根据太阳能利用的进展而设计的。马达加斯加是从这种能源中受益匪浅的国家之一。因此,许多马达加斯加人将光伏电池用于家庭和专业用途,尤其是那些在电气化地区以外的人。然而,旧电池的使用寿命只有 5 年,甚至最多 10 年,因此产生了更新托马斯·爱迪生 1901 年的研究的想法,即镍铁电池技术,该技术以其超过 25 年的长寿命而著称。因此,问题在于确定电池中涉及的化学反应、老化过程、特性以及与铅酸技术相比的优缺点。在进行理论研究后,该研究提出了在马达加斯加的光伏装置中应用镍铁技术。
该试点项目重点测试了由 Urban Electric Power (UEP) 开发并集成到储能系统中的锌锰二氧化 (ZnMnO 2 ) 电池的性能,用于长时间应用。UEP 的技术利用了人们熟悉的“AA”碱性电池中使用的相同化学成分,利用丰富且价格合理的原材料,但可充电用于并网储能。电池符合适用的安全标准,并且与锂离子技术不同,不易发生热失控。UEP 在纽约制造电池并组装储能系统,系统平衡组件也在美国制造。除了不间断电源 (UPS) 产品外,UEP 还在开发储能解决方案,预计将于 2022 年为客户和公用事业应用达到商业准备就绪状态。
2021 年 7 月 22 日 一家成立四年的初创公司表示,它已经制造出一种廉价电池,可以使用地球上最常见的元素之一——铁放电数天。 Form Energy Inc. 的电池对于电动汽车来说太重了。但该公司表示,它们将能够解决可再生能源面临的最难以捉摸的问题之一:在没有阳光和风的时候,以低成本将大量电力存储到电网。 这家位于马萨诸塞州萨默维尔的公司的工作长期以来一直笼罩在秘密和保密协议之中。该公司最近向《华尔街日报》分享了其进展,表示希望让监管机构和公用事业公司知道,如果一切继续按计划进行,到 2025 年,其铁空气电池将能够实现经济实惠的长时间储电。 其支持者包括气候投资基金 Breakthrough Energy Ventures,其投资者包括微软公司联合创始人比尔盖茨和亚马逊公司创始人杰夫贝佐斯。 Form 公司最近启动了一轮 2 亿美元的融资,领投方是全球领先的铁矿石生产商之一、钢铁巨头安赛乐米塔尔公司 (ArcelorMittal SA)。Form 公司首席执行官马特奥·贾拉米洛 (Mateo Jaramillo) 表示,Form 公司准备很快投产“一种完全淘汰煤炭和天然气等热能资产”发电厂的电池。贾拉米洛曾开发过特斯拉公司的 Powerwall 电池,并参与了该公司一些早期汽车动力系统的研发。在最近参观 Form 公司没有窗户的实验室时,贾拉米洛指着装满低成本铁丸的桶,这是该公司在快速发展的电池领域的主要优势。其原型电池绰号为“大吉姆”,装有 18,000 颗鹅卵石大小的灰色铁块,这是一种储量丰富、无毒且不易燃的矿物。