Впервые концепция квантового аккумулятора была изложена в статье 2013 года. Десять лет спустя появились первые научные работы с описанием лабораторных опытов в этой области, а сегодня представлен первый в мире прототип квантового аккумулятора, который заряжается, хранит энергию и отдаёт её потребителю.
Источник изображений: CSIRO
Разработку представили учёные из CSIRO (национального научного агентства Австралии), а также университетов RMIT и Мельбурна. Прототип заряжается с помощью лазера беспроводным способом и использует в процессе работы ряд особенностей квантовой механики, наиболее ценной из которых учёные считают коллективные взаимодействия частиц.
Зарядка происходит крайне быстро — за фемтосекунды (10⁻¹⁵ секунды), а энергия хранится в течение наносекунд (10⁻⁹ секунды), что в миллионы раз дольше времени зарядки. Ёмкость устройства пока мала — всего несколько миллиардов электрон-вольт, что простительно для этапа доказательства концепции. Благодаря явлениям коллективного взаимодействия атомных частиц квантовая батарея заряжается тем быстрее, чем она больше. Это противоречит привычной нам логике, но в квантовой физике это так, что учёные показали экспериментально.
Лазерное зарядное устройство для квантового аккумулятора
Зарядка батарей лазером позволит создавать устройства с дистанционной подзарядкой — от передвигающихся по земле до летающих. Смартфоны с квантовыми аккумуляторами смогут заряжаться мгновенно, предполагают учёные. Если экстраполировать результаты эксперимента на зарядку в течение минуты, то батарея сможет хранить заряд годами. Теперь предстоит новая работа, направленная на увеличение времени удержания энергии квантовым аккумулятором, поскольку наносекунда — это пока слишком мало.