Учёные из CSIRO построили работающий прототип квантовой батареи

Исследователи из Организации научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO) в Австралии создали первый экспериментальный образец квантовой батареи, способной накапливать и отдавать энергию с использованием квантово-механических эффектов вместо традиционных электрохимических реакций.

Прототип представляет собой многослойную микроструктуру, элементы которой улавливают энергию направленного лазерного излучения и преобразуют её в электрический ток. Зарядка устройства происходит беспроводным способом — без физического подключения к источнику питания.

Ключевая особенность технологии заключается в принципе коллективной зарядки. Внутренние компоненты батареи синхронизированы между собой и поглощают энергию параллельно. При увеличении числа таких компонентов скорость зарядки не падает, а возрастает. В классических аккумуляторах зависимость обратная: чем больше ёмкость, тем дольше длится зарядка. CSIRO рассматривает этот эффект как основу для создания в перспективе систем питания электромобилей и портативной электроники.

На текущем этапе прототип имеет ряд существенных технических ограничений. Энергоёмкость устройства измеряется в микроскопических величинах, а время удержания заряда составляет наносекунды. Квантовые состояния, обеспечивающие работу батареи, разрушаются при взаимодействии с окружающей средой — тепловым шумом и вибрациями. Для практического применения инженерам необходимо увеличить физические размеры системы на несколько порядков и добиться стабильного хранения энергии в течение значительно более длительного времени.

Команда CSIRO ведёт переговоры с венчурными фондами и автопроизводителями о совместной разработке технологии. Первоочередной задачей остаётся стабилизация квантовых состояний в условиях, приближённых к реальной эксплуатации.

Источник: Notebookcheck