Un progres remarcabil în domeniul fizicii cuantice a fost înregistrat odată cu crearea unei baterii cuantice reale, care utilizează proprietățile neconvenționale ale mecanicii cuantice pentru a obține performanțe considerabile și practice. Această inovație, despre care relatează Gizmodo, reprezintă un pas semnificativ în evoluția tehnologiei cuantice, fiind descrisă de fizicianul Paul Davies ca un dispozitiv capabil să ofere rezultate impresionante prin exploatarea regulilor neobișnuite ale mecanicii cuantice;
Potrivit fizicianului Paul Davies
a afirmat acest lucru, iar Gizmodo a prezentat informații despre această realizare, care pentru moment este un prototip, dar cu un potențial considerabil.
Citește șiParola nu mai este suficientă. O singură măsură poate bloca accesul atacatorilor la cont
În 2013, a apărut pentru prima dată ideea de baterii cuantice, sugerând că un sistem cuantic la scară mică ar putea să stocheze și să transfere energie pentru o perioadă de timp. Acest concept a rămas în mare parte teoretic până în 2018, când o echipă de cercetători din Australia a luat inițiativa de a dezvolta efectiv o baterie cuantică funcțională. Astăzi, după opt ani, oamenii de știință afirmă că au descoperit formula ideală pentru baterii cuantice care pot fi scalate, iar rezultatele lor au fost publicate recent într-un articol în revista „Light: Science & Applications”. Cercetătorii și-au publicat concluziile după ce au reușit să găsească planul potrivit pentru baterii cuantice scalabile.
Visul lui James Quach este ca în viitor să fie posibilă încărcarea rapidă a vehiculelor electrice, astfel încât să depășească timpul necesar pentru alimentarea mașinilor cu benzină, sau chiar încărcarea fără fir a dispozitivelor de la distanțe considerabile. Cercetătorul de la CSIRO, agenția științifică națională a Australiei și autor principal al unui studiu recent, a exprimat această ambiție.
„Ambiția mea supremă este un viitor în care putem încărca mașinile electrice mult mai rapid decât mașinile pe benzină sau putem încărca dispozitivele fără fir, pe distanțe lungi”
El a accentuat că cercetarea confirmă capacitățile excepționale ale bateriilor cuantice în ceea ce privește stocarea energiei, proces care se desfășoară acum într-o manieră mai eficientă și mai rapidă ca niciodată.
Tehnologia bateriilor cuantice prezintă caracteristici radical diferite față de sistemele pe care le cunoaștem în prezent. Acest domeniu inovator deschide perspective noi pentru dezvoltarea energetică. „Bateriile cuantice sunt radical diferite” este concluzia la care au ajuns cercetătorii.
În contrast cu bateriile convenționale, unde timpul de încărcare crește proporțional cu mărimea lor, bateriile cuantice prezintă un fenomen opus, încărcându-se cu atât mai rapid cu cât sunt mai voluminoase. Acest comportament inedit este o consecință directă a efectelor sinergice observate în domeniul fizicii cuantice, după cum a detaliat Quach într-un articol publicat în The Conversation.
El a remarcat că, în anumite circumstanțe, componentele de stocare ale bateriilor cuantice nu funcționează izolat, ci prezintă un comportament colectiv.
„Este ca și cum fiecare componentă ar fi conștientă de existența celorlalte din jur și această conștientizare ar accelera procesul de încărcare”
, a afirmat el, adăugând
„Nu vi se pare ciudat?”
.
Prototipul inovator are o structură metalică multistratificată, asemănătoare unui sandviș, unde fiecare strat îndeplinește funcții distincte, precum absorbția luminii și stabilirea gradientului energetic. O versiune precedentă a dispozitivului, prezentată de echipa condusă de Quach în 2022, a arătat că, așa cum era preconizat din punct de vedere teoretic, bateriile cuantice de dimensiuni mai mari se încarcă în timp mai scurt.
Tehnologia prezentată recent integrează un strat suplimentar care are rolul de a captura energia generată de structura cuantică și de a o transforma în energie electrică, după cum a declarat Quach. Această baterie inovatoare permite încărcarea fără fir prin utilizarea unui laser și are o dependență redusă de substanțe chimice în comparație cu bateriile convenționale, funcționând astfel într-o manieră distinctă.
Deocamdată, bateria reprezintă un prototip în faza incipientă de dezvoltare. Acesta este un prim pas către tehnologii inovatoare. Nu au fost oferite detalii suplimentare despre funcționalitățile sale.
Este demn de remarcat faptul că câteva miliarde de electronvolți reprezintă capacitatea curentă a acestui prototip. Această unitate de măsură are o valoare aproximativă similară celei utilizate pentru a caracteriza masa protonilor individuali. În termeni mai puțin tehnici, ne referim la valori extrem de mici. Durata pentru care bateria reține încărcarea este de doar câteva nanosecunde, perioadă care, la rândul ei, este foarte scurtă.
Limitările actuale sunt clare pentru Quach, care menționează că obiectivele viitoare ale echipei sale includ extinderea prototipului și îmbunătățirea capacității de a menține încărcarea pe perioade mai lungi. În același timp, el subliniază că aceste baterii cuantice ar putea fi deosebit de utile pentru dispozitive cuantice, cum ar fi computerele cuantice, și mai puțin pentru alimentarea dispozitivelor obișnuite, precum smartphone-urile.
În ciuda tuturor, această performanță este remarcabilă. Andrew White, expert în fizică cuantică la University of Queensland, care nu a participat la studiu, a afirmat într-un interviu acordat The Guardian că această demonstrație reprezintă „o realizare extrem de reușită, care confirmă că bateria cuantică a depășit stadiul de concept; ea este acum un model funcțional”.
o realizare foarte reușită, care arată că bateria cuantică este mai mult decât o idee; este acum un prototip funcțional
Comunitatea științifică în ansamblul său este vizată de către cercetători pentru realizarea unui sistem inovator care să integreze viteza excepțională de încărcare a bateriei cuantice și timpul îndelungat de stocare al bateriei tradiționale, a declarat el.
„Sperăm să creăm un design hibrid care să combine viteza excepțională de încărcare a bateriei cuantice cu timpul lung de stocare al bateriei clasice”
O remarcabilă realizare a fost obținută datorită efortului de lungă durată al cercetătorilor din domeniul cuantic, care au investit un secol de muncă teoretică. Rezultatele obținute confirmă faptul că progresul în acest domeniu necesită o perioadă considerabilă de timp. „Progresul necesită timp, dar bateriile cuantice sunt cu siguranță la orizontul nostru”, a declarat fizicianul, adăugând că „Progresul pe care l-am făcut este o dovadă a secolului de muncă teoretică realizată de oamenii de știință din domeniul cuantic înaintea noastră”.
COMENTARII / 0