Сегодня 31 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные показали прототип квантового аккумулятора — он работает вопреки здравому смыслу

Учёные из Национального научного агентства Австралии (CSIRO) представили первый рабочий прототип квантовой батареи с непривычным свойством: чем больше становится такой накопитель, тем быстрее он заряжается. С обычными аккумуляторами всё наоборот: чем больше их ёмкость, тем дольше время заряда. Но квантовый мир настолько необычен, что свойственные ему коллективные взаимодействия частиц способны работать вопреки нашему повседневному опыту.

 Источник изображения: CSIRO

Источник изображения: CSIRO

Впервые о доказательстве концепции квантовой батареи сообщалось в марте этого года. Исследователи из CSIRO показали, что это может работать, но тогда они не смогли показать полезную работу квантового аккумулятора — снять с него ток для питания нагрузки. Сегодня, как сообщает BBC, разработчики доработали прототип, добавив ещё один рабочий слой, который позволяет показать фактически полноценную работу необычного аккумулятора. Впрочем, подробностей на этот счёт нет, а собранные данные будут позже оформлены в научную статью.

Основой прототипа стала оптическая микрополость — структура из двух зеркал, расположенных на расстоянии около 100 нм друг от друга. Внутри неё находятся органические молекулы красителя, которые облучаются лазером. При этом возникает сильная связь между фотонами света и молекулами вещества: формируются гибридные состояния света и материи, известные как квазичастицы поляритоны. Это же ведёт к эффекту сверхпоглощения (superabsorption), при котором молекулы перестают индивидуальничать — поглощать энергию независимо друг от друга — и начинают действовать согласованно. Чем больше таких молекул участвует в процессе, тем выше скорость накопления энергии. Иначе говоря, чем больше ёмкость такого аккумулятора, тем быстрее он заряжается.

Эксперименты показали, что квантовая батарея способна заряжаться за фемтосекунды, а сохранённая энергия удерживается уже в течение наносекунд, что примерно в миллион раз дольше времени зарядки. Прототип накапливает мизерную энергию в объёме нескольких миллиардов электрон-вольт, поэтому до практического применения в смартфонах или электромобилях, если до этого дойдёт дело, в чём многие пока ещё сомневаются, ему ещё очень и очень далеко. Однако к августу исследователям удалось добавить дополнительные слои в аккумулятор, которые позволили извлекать из квантового накопителя электрический ток, что стало важным шагом от демонстрации физического принципа к полноценному устройству.

Главным преимуществом предложенной конструкции является возможность работы при комнатной температуре. Другие варианты квантовых батарей, основанные на сверхпроводящих материалах, требуют глубокого охлаждения ниже примерно −150 °C или даже сильнее, что ограничивает их использование. Тем не менее, специалисты отмечают, что главная проблема пока остаётся нерешённой: необходимо научиться эффективно извлекать накопленную квантовую энергию в стабильной и управляемой форме.

Наиболее вероятным первым применением технологии станет питание квантовых вычислительных систем, где сверхбыстрая передача энергии может снизить энергопотребление и повысить масштабируемость квантовых процессоров. Возможность замены обычных аккумуляторов в телефонах и электромобилях пока остаётся предметом дискуссий — даже учёные с их свободой полёта мысли не позволяют с уверенностью утверждать о появлении подобных продуктов. По крайней мере, в обозримом будущем.

Скептики считают, что схема с оптическим резонатором в принципе труднореализуема как стабильный источник контролируемого съёма тока, не говоря о её применении в бытовых устройствах или электромобилях. Сверхпроводящий вариант более удобен для реализации, но он вряд ли будет развит до работы с мощными потребителями и точно не подойдёт для питания бытовых устройств. Зато для питания квантовых платформ сверхпроводящий квантовый аккумулятор выглядит рабочим решением, хотя сейчас он находится на очень ранней стадии своей разработки. Но надо ли судить об этом так строго? Мир впервые узнал о квантовых батареях чуть больше десяти лет назад — в 2013 году — и вряд ли успел проникнуться этим открытием.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про на острие науки

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
GamesVoice озвучила последний трейлер GTA VI и намекнула, что русский дубляж игры может появиться «когда-нибудь потом» 28 мин.
Apple Intelligence на следующей неделе доберётся до Китая — с Qwen от Alibaba, но без новой Siri 11 ч.
Новая статья: Gears of War: E-Day — как заводилась бензопила. Рецензия 21 ч.
Глава Anthropic призывал замедлить развитие ИИ, но сам не собирается сбавлять обороты 23 ч.
Симулятор кошачьего завода «Мурзавод» от создателей «Русы против ящеров» готовится к первой смене — новый трейлер и дата выхода 23 ч.
Новая формула расчёта урона, переработка навыков и усиление ИИ: авторы Heroes of Might & Magic: Olden Era выпустили крупнейшее обновление баланса 24 ч.
Anthropic запретила клонировать игры в Claude Code — это может ударить даже по легальным проектам 30-10 20:00
В официальный Claude Code подсадили троян — под угрозой компьютеры вайб-кодеров на Windows, Linux и macOS 30-10 19:45
Звёздные войны: авторитетный инсайдер объяснил, почему на самом деле Electronic Arts закрыла BioWare и отменила Mass Effect 5 30-10 18:52
FromSoftware без предупреждения отключила мультиплеер Dark Souls 2 и Dark Souls 3 — что произошло 30-10 17:51
Подорожают и камеры: Canon готовится переложить рост затрат на покупателей 8 ч.
Инвесторы отрезали OpenAI от денег — компания не собрала и половины от $30 млрд, на которые рассчитывала 11 ч.
GeForce RTX 5080 исчезла из интернет-магазина Nvidia — в рознице за неё просят уже больше $2000 11 ч.
Поставки процессоров для смартфонов рухнули на 21 % — но Apple и Samsung это на руку 11 ч.
Паника на ИИ-рынке не пощадила Nvidia — Apple снова стала самой дорогой компанией мира 12 ч.
Альтман: наличие оперативной памяти в ПК «довольно ужасно» — в ИИ ЦОД она была бы полезнее 20 ч.
Neuralink подключила Grok к мозгу человека — искусственный разум помог живому вернуть общение с людьми 22 ч.
Представлена отвёртка с ИИ — она сама найдёт нужную биту и поможет её найти 22 ч.
Alphabet не оправдала ожиданий инвесторов по выручке и прибыли — акции упали на 12 % 22 ч.
Акции Intel обрушились более чем на 30 %, несмотря на отличные продажи серверных CPU 22 ч.