Científicos australianos han desarrollado lo que dicen es la primera batería cuántica de prueba de concepto del mundo.
Las baterías cuánticas, propuestas por primera vez como idea teórica en 2013, utilizan los principios de la mecánica cuántica para almacenar energía. y tiene el potencial de ser más eficiente que las baterías convencionales.
Ahora los investigadores han creado un prototipo de cargador inalámbrico basado en láser. Creen que esto es un paso importante para hacer que las baterías cuánticas sean completamente funcionales con tiempos de carga rápidos.
El Dr. James Quach, investigador principal de CSIRO, la agencia científica nacional de Australia, dijo: “Es el primer prototipo de una batería de ciclo completo. En pocas palabras, la cargas, almacenas la energía y puedes descargar la batería”.
en general baterías El tiempo de carga aumenta con el tamaño. “Es por eso que su teléfono móvil tarda unos 30 minutos en cargarse. Y su coche eléctrico tarda en cargarse durante la noche”, dijo Quach.
Por el contrario, “las baterías cuánticas tienen propiedades realmente extrañas. A medida que crecen, tardan menos en cargarse”, afirmó. Esto se debe a una característica llamada “efecto colectivo” en el que las células cuánticas se cargan más rápido cuantas más células participan.
Quach y sus colegas demostraron esta característica por primera vez. En 2022Pero no había forma de extraer energía de ese prototipo de batería.
El nuevo prototipo se detalla en la revista. Luz: ciencia y aplicacionesSe necesitan femtosegundos. Se necesitan aproximadamente cuatro billonésimas de segundo para cargarse y almacenar energía durante nanosegundos. que es aproximadamente seis veces su tamaño.
Para poner esto en perspectiva, Quach dice que para una batería que tarda un minuto en cargarse, seis niveles de prioridad significarán que la batería durará una carga durante “un par de años”.
Los prototipos actuales tienen una capacidad de sólo unos pocos miles de millones de electronvoltios. “Es muy pequeño y no es suficiente para alimentar nada útil”, dijo.
“Lo que tenemos que hacer a continuación es… aumentar el tiempo de almacenamiento”, añadió Quach. “Lo que quieres es que la batería mantenga su carga durante más de unos pocos nanosegundos. Si quieres hablar con alguien por teléfono móvil”.
Las baterías cuánticas en pleno funcionamiento que se cargan casi instantáneamente podrían eventualmente usarse para alimentar computadoras cuánticas o pequeños dispositivos electrónicos convencionales.
Batería cuántica cargada de forma inalámbrica con láser Por lo que otro posible uso es la carga remota.
“Puedes poner una batería cuántica en un dron… y puedes cargarla mientras vuela”, dijo Quach. “A medida que la tecnología madure… ya no tendrás que parar en una gasolinera para cargarla. Puedes cargarla en cualquier lugar y en cualquier momento”.
El profesor Andrew White, que dirige el Laboratorio de Tecnología Cuántica de la Universidad de Queensland y no está relacionado con esta investigación, lo describe como “un muy buen trabajo que demuestra que las baterías cuánticas son más que un simple concepto. Pero ahora es un prototipo funcional”.
White señaló que las baterías “no estarán disponibles en ningún vehículo eléctrico en el corto plazo”, pero “probablemente sea el primer lugar donde realmente tendrá un impacto”. Y eso es para las computadoras cuánticas”.
Las baterías cuánticas pueden proporcionar energía “consistente… con un costo mínimo de energía para estas computadoras”, dijo White.
