O echipă de cercetători de la CSIRO, agenția națională pentru cercetare științifică din Australia, a prezentat anul acesta ceea ce descrie drept primul prototip funcțional de baterie cuantică. Spre deosebire de acumulatorii convenționali, dispozitivul se poate încărca mai repede pe măsură ce devine mai mare. Bateria cuantică nu este concepută în primul rând pentru a stoca o cantitate mare de energie. Scopul tehnologiei este să absoarbă și să livreze energia foarte repede și într-un mod controlat, folosind fenomene care apar la scară atomică și subatomică.
Cum funcționează o baterie cuantică
Prototipul dezvoltat de echipa condusă de cercetătorul James Quach folosește o microcavitate optică. Două oglinzi minuscule sunt amplasate la o distanță de 100 de nanometri, aproximativ de o mie de ori mai mică decât grosimea unui fir de păr, iar spațiul dintre ele este umplut cu molecule de colorant organic. Atunci când sistemul este iluminat cu un laser, lumina și moleculele se cuplează și formează stări hibride materie-lumină. Acest proces produce un fenomen numit superabsorbție, prin care moleculele nu mai absorb energia independent, ci acționează împreună.
Cu cât sunt introduse mai multe molecule, cu atât crește viteza de absorbție. Rezultatul este opus comportamentului unei baterii obișnuite, care necesită în general mai mult timp pentru încărcare atunci când capacitatea sa crește.
„Ideea principală este că bateriile cuantice nu urmăresc să stocheze o cantitate mare de energie, ci să o livreze mai rapid și cu un control mai bun”, explică Dario Ferraro, profesor asociat de fizică la Universitatea din Genova (via BBC)
Încărcare în femtosecunde, stocare în nanosecunde
Prototipul CSIRO s-a încărcat în femtosecunde, unități echivalente cu a milionimea unei miliardimi de secundă. Energia a fost păstrată timp de câteva nanosecunde, adică de aproximativ un milion de ori mai mult decât durata încărcării.
Echipa demonstrase superabsorbția încă din 2022. Schimbarea anunțată în martie 2026 este extragerea unui curent electric din sistem, un pas necesar pentru ca energia stocată să poată fi utilizată în afara experimentului. Avantajul metodei este funcționarea la temperatura camerei. Alte baterii cuantice experimentale folosesc materiale supraconductoare care trebuie răcite la temperaturi mai mici de minus 150 de grade Celsius.
Performanța aparent impresionantă vine însă cu o limitare esențială. Prototipul stochează numai câteva miliarde de electronvolți, o cantitate infimă pentru alimentarea unui dispozitiv convențional, și pierde energia după câteva nanosecunde.
De ce telefoanele nu vor primi curând baterii cuantice
Quach spune că a construit deja o versiune hibridă, cu elemente cuantice pentru încărcare și straturi clasice pentru păstrarea energiei. Rezultatele nu au fost încă publicate, iar cercetătorul intenționează să combine mai multe baterii microscopice pentru a crește capacitatea totală. O altă problemă este fragilitatea efectelor cuantice. Interacțiunea cu mediul poate degrada rapid proprietățile sistemului, reducând avantajele observate în condiții controlate de laborator.
Primele aplicații realiste ar putea apărea în dispozitive cuantice, nu în telefoane sau mașini electrice. Utilizarea unei baterii cuantice pentru produse convenționale rămâne deocamdată o posibilitate teoretică, dependentă de creșterea capacității, prelungirea stocării și extragerea controlată a energiei.
