Tai gali pakeisti viską: sukurta pirmoji pasaulyje „kvantinė baterija“

Įsivaizduokite telefoną, kuris įsikrauna per kelias sekundes, arba elektromobilį, kurio nereikia krauti valandų valandas. Tai ilgą laiką buvo laikoma teorine galimybe, tačiau 2026 metų kovą paskelbti tyrimai rodo, kad vadinamosios „kvantinės baterijos“ koncepcija jau pasiekė eksperimentinį etapą.

Australijos tyrėjų komandos, bendradarbiaudamos su tarptautinėmis institucijomis, pademonstravo sistemą, kurioje energija gali būti perduodama naudojant lazerius ir kvantinius efektus. Tokia sistema leidžia pasiekti itin greitą įkrovimą, kuris iš esmės skiriasi nuo šiandien naudojamų technologijų.

Apie šį proveržį kovo 18 dieną pranešė pati Australijos sandraugos mokslinių ir pramoninių tyrimų organizacija (angl. Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) bei pasidalino eksperimentiniais duomenimis.

Unikali savybė

Kuo didesnė baterija, tuo greičiau ji gali įsikrauti – būtent ši savybė laikoma vienu netikėčiausių kvantinių baterijų efektų.

„Kvantinė baterija“ skiriasi nuo šiandien naudojamų ličio jonų baterijų tuo, kad energija joje kaupiama ne per chemines reakcijas, o per kvantines būsenas. Tai reiškia, kad energijos perdavimas gali vykti kolektyviai, o ne palaipsniui, todėl teoriškai įkrovimo greitis gali didėti kartu su sistemos dydžiu.

Tokį efektą mokslininkai sieja su vadinamuoju kvantiniu sinchronizavimu, kai daugybė dalelių veikia vienu metu, o ne atskirai. Būtent šis principas leidžia kalbėti apie galimybę įkrauti energijos kaupimo sistemas per nanosekundes ar net trumpesnį laiką, nors realiose sąlygose tai dar nėra pasiekta.

TAIP PAT SKAITYKITE: Kinija skelbia kurianti daugiau nei dešimt kvantinių karo technologijų

Proveržis jau įrodytas laboratorijoje

Eksperimentuose buvo naudojami lazeriniai impulsai ir specialios kvantinės sistemos, leidžiančios vienu metu „įkrauti“ kelias energijos būsenas. Tyrėjai parodė, kad tokio tipo sistema gali veikti realiomis sąlygomis, o ne tik teoriniuose modeliuose, kas iki šiol buvo viena didžiausių kliūčių šios technologijos vystymui.

Nors dabartiniai prototipai yra labai maži ir veikia tik laboratorijoje, pats faktas, kad energijos kaupimas gali būti valdomas kvantiniais metodais, laikomas reikšmingu proveržiu. Kitaip tariant, technologija jau peržengė teorijos ribas ir tapo realiai patvirtintu eksperimentu.

Svarbu tai, kad šie rezultatai patvirtina ankstesnius teorinius modelius, publikuotus tokiuose mokslo žurnaluose kaip „Physical Review Letters“ ir „Nature Physics“, kuriuose jau keletą metų analizuojamas kvantinių baterijų potencialas.

Kodėl tai gali pakeisti visą energijos rinką

Jeigu ši technologija bus išvystyta iki praktinio lygio, jos poveikis gali būti milžiniškas. Elektromobilių įkrovimas galėtų sutrumpėti iki minučių ar net sekundžių, mobilieji įrenginiai galėtų veikti ilgiau ir būti įkraunami beveik akimirksniu, o energijos kaupimo sistemos galėtų tapti daug efektyvesnės.

Tai taip pat turėtų didelę reikšmę atsinaujinančios energijos sektoriui, kur greitas energijos saugojimas yra vienas pagrindinių iššūkių.

Vis dėlto mokslininkai pabrėžia, kad kol kas tai yra ankstyvos stadijos technologija, susidurianti su stabilumo, energijos išlaikymo ir pritaikymo realioms sistemoms iššūkiais. Dėl šios priežasties „kvantinė baterija“ vis dar rašoma su kabutėmis – tai nėra produktas, kurį galima įsigyti, o eksperimentinė technologija, galinti tapti vienu svarbiausių ateities proveržių.