वैज्ञानिकों ने ‘एर्गोट्रॉपी’ नामक एक अवधारणा को सिद्धांतित किया है जो एक प्रणाली से निकालने योग्य कार्य की मात्रा को अपनी एन्ट्रॉपी (एक प्रणाली की यादृच्छिकता का माप) को स्थिर रखकर दर्शाता है। यदि इस विचार का उपयोग किया जाए तो यह क्वांटम बैटरी को इस तरह से उपयोग करने के लिए मार्ग खोल सकता है जो इसके शास्त्रीय समकक्ष की तुलना में बहुत अधिक कुशल है।
उन्होंने थर्मोडायनामिक मात्रा का प्रस्ताव दिया है जो मल्टीपार्टाइट क्वांटम सिस्टम में एक हस्ताक्षर को ‘वास्तविक बहुपक्षीय उलझाव’ कहते हैं, जहां कई कण अलग होने पर भी एक इकाई की तरह व्यवहार करते हैं।
ऊष्मप्रवैगिकी के अनुसार, थर्मल संतुलन राज्य पूरी तरह से निष्क्रिय राज्य हैं क्योंकि ऐसी स्थिति से कोई काम नहीं निकाला जा सकता है, भले ही कई प्रतियां उपलब्ध हों। लेकिन स्थिति तब और पेचीदा हो जाती है जब राज्य आपस में उलझ जाते हैं।
ऐसे राज्यों की स्थानीय उष्मीयता या स्थानीय निष्क्रियता का हमेशा यह अर्थ नहीं होता है कि वैश्विक राज्य तापीय या निष्क्रिय है, और इसलिए वैश्विक संचालन के तहत ऊर्जा का उपयोगी रूप निकाला जा सकता है। एक समग्र क्वांटम प्रणाली से एर्गोट्रोपिक कार्य, इसलिए, विभिन्न माध्यमों से निकाला जा सकता है।
उपयोगी ऊर्जा प्राप्त करने के लिए व्यक्ति स्थानीय रूप से अलग-अलग हिस्सों की जांच कर सकता है जिसे बाद में उपयोग के लिए बैटरी में संग्रहीत किया जा सकता है। पूरे कंपोजिट सिस्टम पर भी जांच की जा सकती है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक काम की निकासी हो सकती है। व्यक्तिगत भागों से कार्य निष्कर्षण और समग्र प्रणाली से कार्य निष्कर्षण के बीच के अंतर को एर्गोट्रोपिक गैप कहा जाता है।
एर्गोट्रोपिक गैप को बढ़ाया जा सकता है यदि एक मिश्रित क्वांटम सिस्टम के हिस्से एक उलझी हुई अवस्था में तैयार किए जाते हैं। यह बदले में उलझाव का पता लगाने के लिए एक प्रयोगात्मक रूप से कुशल विधि प्रदान करता है जिसने कई प्रोटोकॉल के लिए उपयोगी संसाधन स्थापित किए हैं, जैसे क्वांटम टेलीपोर्टेशन, क्वांटम सुपर डेंस कोडिंग, और सुरक्षित क्वांटम कुंजी वितरण जिसका प्रभाव भौतिकी और कंप्यूटर विज्ञान पर गहरा प्रभाव डालता है।
डॉ. माणिक बानिक, वैज्ञानिक, एसएन बोस नेशनल सेंटर फॉर बेसिक साइंसेज, विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग के तहत एक स्वायत्त अनुसंधान संस्थान, उनके सहयोगियों डॉ मीर अलीमुद्दीन (एक चाणक्य पोस्ट-डॉक्टरल फेलो) और श्री समगीथ पुलियिल (एक बीएसएमएस परियोजना) के साथ IISER TVM के छात्र) ने अपना ध्यान वास्तविक बहुपक्षीय उलझी हुई प्रणालियों की ओर लगाया है जिनमें अधिक कठोर अभिव्यक्तियाँ हैं। भौतिक समीक्षा पत्रों में प्रकाशित “वास्तव में बहुपक्षीय उलझाव के थर्मोडायनामिक हस्ताक्षर” शीर्षक वाले अपने पत्र में उन्होंने इस बात पर प्रकाश डाला है कि वास्तव में विभिन्न प्रकार के उलझे हुए राज्यों को एर्गोट्रोपिक गैप की मदद से पता लगाया जा सकता है।
विशेष रूप से, उन्होंने दिखाया है कि एर्गोट्रोपिक गैप के उपयुक्त रूप से परिभाषित कार्य – न्यूनतम एर्गोट्रोपिक गैप, औसत एर्गोट्रोपिक गैप, एर्गोट्रोपिक फिल, और एर्गोट्रोपिक वॉल्यूम – मल्टीपार्टाइट सिस्टम में उलझाव के अच्छे उपायों के रूप में काम कर सकते हैं। महत्वपूर्ण रूप से, उनके प्रस्तावित उलझाव क्वांटिफायर को एन्ट्रापी के बजाय ऊर्जा के संदर्भ में परिभाषित किया गया है, जो बदले में इन मात्राओं को प्रयोगशाला में मापना संभव बनाता है।