Científicos australianos han desarrollado la primera batería cuántica de prueba de concepto del mundo.
Las baterías cuánticas, propuestas por primera vez como concepto teórico en 2013, utilizan los principios de la mecánica cuántica para almacenar energía y tienen el potencial de ser más eficientes que las baterías convencionales.
Los investigadores han construido ahora un prototipo, cargado de forma inalámbrica con un láser, que creen que es un gran paso hacia baterías cuánticas en pleno funcionamiento con tiempos de carga más rápidos.
El Dr. James Quach, investigador principal de la agencia científica nacional de Australia CSIRO, dijo: “Este es el primer prototipo que realiza un ciclo completo de una batería: en otras palabras, la cargas, almacenas energía y puedes agotarla”.
En las baterías convencionales, el tiempo de carga aumenta con el tamaño. “Así que tu teléfono móvil tarda unos 30 minutos en cargarse y tu coche eléctrico tarda toda la noche en cargarse”, dijo Quach.
En cambio, “las baterías cuánticas tienen esa extraña propiedad de que cuanto más grandes se hacen, menos tiempo tardan en cargarse”, afirmó. Esto se debe a una característica conocida como “efecto de combinación”, donde las células cuánticas se cargan más rápido cuando hay más células involucradas.
Quach y sus colegas fueron los primeros en demostrar esta propiedad. En 2022Pero no había forma de extraer energía de ese prototipo de batería.
Nuevo prototipo, detallado en la revista. Iluminación: ciencia y aplicacionesLa carga tardó femtosegundos (un cuarto de segundo) y la energía se almacenó durante nanosegundos, aproximadamente seis órdenes de magnitud más.
Para poner esto en perspectiva, dice Quach, para una batería que tarda un minuto en cargarse, seis órdenes de magnitud significan que mantendrá la carga durante “varios años”.
El prototipo actual tiene una capacidad de sólo unos pocos miles de millones de electronvoltios, “lo cual es demasiado pequeño e insuficiente para obtener algo útil”, afirmó.
“Lo siguiente que debemos hacer es… aumentar el tiempo de almacenamiento”, añadió Quach. “Quieres que tu batería mantenga la carga durante más de unos pocos nanosegundos si quieres poder hablar con alguien por un teléfono móvil”.
Las baterías cuánticas completamente funcionales que se cargan casi instantáneamente podrían eventualmente usarse para alimentar computadoras cuánticas o pequeños dispositivos electrónicos convencionales.
Las baterías cuánticas se cargan de forma inalámbrica mediante láseres, por lo que otra posible aplicación es la carga remota.
“Puedes poner una batería cuántica, por ejemplo, en un dron… y puedes cargarla mientras está en vuelo”, dijo Quach. “Una vez que la tecnología madure… ya no tendrás que detener tu coche en una gasolinera para cargarlo; podrás cargarlo mientras viajas”.
El profesor Andrew White, que dirige el Laboratorio de Tecnología Cuántica de la Universidad de Queensland y no participó en la investigación, lo describió como “un trabajo realmente genial que muestra que la batería cuántica es más que un concepto, ahora es un prototipo funcional”.
White señaló que las baterías “no estarán en ningún vehículo eléctrico en el corto plazo”, pero “probablemente tendrán implicaciones para las computadoras cuánticas en primer lugar”.
Las baterías cuánticas pueden “consistentemente… proporcionar energía a estas computadoras con un consumo mínimo de energía”, dijo White.
