[发明专利]量子噪声功率装置

说明书

本文描述了装置，其中诸如通过将所述装置进行结合以作为卡西米尔腔的一部分或与卡西米尔腔相邻来降低量子噪声。具有降低的量子噪声的所述装置可与自由空间电气装置配对，以允许捕获两者之间的噪声功率差异。

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2020年4月22日提交的美国专利申请号16/855,897和2019年9月23日提交的美国临时申请号62/904,666以及2019年5月10日提交的美国临时申请号62/920,636的权益和优先权，这些申请据此以引用方式全文并入。

技术领域

本发明属于电子装置领域。本发明整体涉及用于收集和生成电能的量子装置。

背景技术

根据量子理论，量子真空充满了量子真空涨落形式的电磁辐射，以及表现出相关联的量子噪声的装置。关于是否可以收集这种能量(以及如果可以，如何收集)已进行了大量讨论。收集这种能量的一个主要问题是它形成了能量基态，因此不会从一个区流到另一个区。然而，量子真空能量是几何相关的，其密度在卡西米尔腔内比在卡西米尔腔外低。因此，卡西米尔腔的使用开启了利用量子真空涨落将能量从一个位置驱动到另一个位置的可能性。

发明内容

本文描述了用于生成电能的装置。在实施例中，本文描述的装置使用其中零点涨落不同的两个不同区域，以允许收集由零点涨落产生的一部分噪声功率。

在一方面，本文公开的装置利用零点能量密度降低结构来诸如创建零点能量密度低于其周围环境的区域，这可允许诸如在与零点能量密度降低结构相邻或邻接的电气装置与另一装置之间驱动能量流。本方面的示例性装置可包括电气装置和邻接该电气装置的零点能量密度降低结构。与第二电气装置(诸如不邻接零点能量密度降低结构但与电气装置电连通的第二电气装置)中的零点能量密度相比，零点能量密度降低结构可使电气装置中的零点能量密度降低。在一些示例汇总，零点能量密度降低结构包括卡西米尔腔。

本文公开的装置与太阳能电池、光电二极管或其他装置不同，这些装置将来自外部照明源的光转换为电流并且能够产生即使在没有外部照明源的情况下也会发生的能量流。换句话说，所公开的装置能够在黑暗条件或光照条件下产生功率。

本方面的装置包括其中电气装置包括电阻器(诸如邻接卡西米尔腔的电阻器)的那些。这种装置在本文可被描述为卡西米尔电阻器。在特定示例中，电阻器包括传导层，该传导层与卡西米尔腔相邻或包括卡西米尔腔的部件。例如，电阻器可为提供电阻结构的金属层，同时至少部分地用作卡西米尔腔的反射器。这种电阻器可使用金属以外的材料。在一个示例中，可使用石墨烯。

本方面的装置包括其中电气装置包括整流器、单向阀或二极管(诸如邻接卡西米尔腔的二极管)的那些。这种装置在本文可被描述为卡西米尔二极管。在特定示例中，二极管包括几何形二极管。可与本方面的装置一起使用的二极管包括但不限于几何形二极管和诸如导体/绝缘体/导体结构或导体/半导体结构等其他结构。

本方面的装置在电路中很有用，其可允许收集和/或传输能量。在一个示例中，一种电路可包括：电气装置，诸如卡西米尔电阻器或卡西米尔二极管；以及自由空间电气装置，该自由空间电气装置电连接在电气装置的第一电触点与电气装置的第二电触点之间。例如，自由空间电气装置可例如对应于不具有邻接的零点能量密度降低结构的电气装置，诸如电阻器、二极管或其他装置。这种配置可使电气装置处的第一零点能量密度不同于自由空间电气装置处的第二零点能量密度，并且可使可从电气装置得到的第一零点能量噪声功率不同于可从自由空间电气装置得到的第二零点能量噪声功率。在一些情况下，自由空间电气装置为自由空间二极管或自由空间电阻器。

任选地，一对(或多对)天线可用于在电路的各部分之间传输能量或功率，诸如其中一对天线中的第一天线电连接在装置或其部件的电触点之间，该对天线中的第二天线光学地耦接到第一天线并电连接到另一装置(诸如自由空间电气装置)。