Oamenii de știință australieni au dezvoltat ceea ce ei spun că este prima baterie cuantică din lume. Bateriile cuantice, propuse pentru prima dată drept un concept teoretic în 2013, utilizează principiile mecanicii cuantice pentru a stoca energie și au potențialul de a fi mai eficiente decât bateriile convenționale. Cercetătorii au creat acum un prototip, încărcat wireless cu un laser, despre care cred că reprezintă un pas major către baterii cuantice complet funcționale, cu timpi de încărcare rapizi, scrie The Guardian.
Cercetătorul principal, James Quach, de la CSIRO, agenția științifică națională a Australiei, a declarat că „este primul prototip care face un ciclu complet al unei baterii: cu alte cuvinte, o încarci, stochezi energie și o poți descărca”.
În cazul bateriilor convenționale, timpul de încărcare crește odată cu dimensiunea.
„De aceea, telefonul mobil se încarcă în aproximativ 30 de minute, iar mașina electrică se încarcă peste noapte”, a spus Quach.
În schimb, „bateriile cuantice au această proprietate cu adevărat particulară: cu cât sunt mai mari, cu atât durează mai puțin să se încarce”, a spus el. Acest lucru se datorează unei caracteristici cunoscute sub numele de „efecte colective”, în care celulele cuantice se încarcă mai repede atunci când sunt implicate mai multe celule.
Quach și colegii săi au demonstrat pentru prima dată această proprietate în 2022, dar nu exista nicio modalitate de a extrage energie din acea baterie prototip.
Prima baterie cuantică din lume care funcționează pe deplin. Foto: CSIRO
Noul prototip, detaliat în revista Light: Science & Applications, a avut nevoie de femtosecunde (cvadrilionimi de secundă) pentru a se încărca și a stocat energia timp de nanosecunde, cu aproximativ șase ordine de mărime mai mult.
Pentru a pune asta în perspectivă, Quach a spus că, pentru o baterie care se încarcă în doar un minut, șase ordine de mărime ar însemna că va rămâne încărcată „câțiva ani”.
„Prototipul actual are o capacitate de doar câteva miliarde de electronvolți, ceea ce este foarte mică și insuficientă pentru a alimenta ceva util. Ceea ce trebuie să facem în continuare este să creștem timpul de stocare. Dacă vrei să poți vorbi cu cineva la telefonul mobil, trebuie ca bateria să se încarce mai mult de câteva nanosecunde”, a adăugat Quach.
Bateriile cuantice complet funcționale, care se încarcă aproape instantaneu, ar putea fi folosite în cele din urmă pentru a alimenta computere cuantice sau dispozitive electronice convenționale de mici dimensiuni. Bateriile cuantice se încarcă wireless cu lasere, așa că o altă aplicație potențială este încărcarea de la distanță.
„Ai putea pune o baterie cuantică, de exemplu, pe o dronă și ai putea să o încarci în timp ce este în zbor. Odată ce tehnologia se va maturiza, nu va mai trebui să-ți oprești mașina la o benzinărie pentru a o încărca. Ai putea să o încarci din mers”, a mai spus Quach.
Profesorul Andrew White, care conduce laboratorul de tehnologie cuantică de la Universitatea din Queensland și nu a fost implicat în cercetare, a descris-o ca fiind „o lucrare cu adevărat frumoasă care demonstrează că bateria cuantică este mai mult decât o idee, este acum un prototip funcțional”.
White a menționat că bateriile „nu vor apărea prea curând în niciun vehicul electric”, dar „probabil primul loc în care vor avea un impact va fi de fapt în cazul computerelor cuantice”.
„Bateriile cuantice ar putea furniza energie în mod coerent cu un cost energetic minim pentru aceste computere”, a spus White.
