Квантовыми бывают не только компьютеры. Создан суперсовременный аккумулятор, который заряжается за доли секунды

В Австралии разработана новая квантовая батарея, которая способна заряжаться в мгновение – за несколько фемтосекунд. Причем чем больше сам аккумулятор, тем выше скорость его зарядки – обычные батареи ведут себя прямо противоположным образом.

Квантовая энергия

Разработан компактный квантовый аккумулятор, способный заряжаться за микроскопические доли секунды, пишет портал NotebookCheck. Его создали специалисты из австралийского национального научного агентства (CSIRO), и его главная особенность в том, что скорость его зарядки растет по мере увеличения физических габаритов. Все современные АКБ, в том числе на основе лития, ведут себя в корне иначе – чем больше их размер, тем больше времени нужно на их полную подзарядку.

К концу лета 2026 г. на руках австралийских ученых был лишь прототип аккумулятора. Однако даже он, как показали эксперименты, способен генерировать электрический ток. NotebookCheck пишет, что данный факт приближает концепцию квантового аккумулятора на шаг ближе к созданию функциональной системы хранения энергии на его основе.

Как все устроено

За квантовой заряжаемой батареей стоит команда ученых во главе с Джеймсом Куачем (James Quach). Вместо химических реакций, протекающих в распространенных видах АКБ, эта батарея использует квантовые эффекты для поглощения и хранения энергии. Прототип основан на оптическом микрорезонаторе, состоящем из двух крошечных зеркал, расположенных на расстоянии около 100 нанометров друг от друга – это примерно в 1000 раз тоньше человеческого волоса. Пространство между ними заполнено молекулами специального органического красителя и освещается лазером.

Как пишет NotebookCheck. взаимодействие лазера с молекулами красителя создает гибридные свето-материальные состояния, также известные как поляритоны. Такое взаимодейстуве также порождает явление, называемое суперпоглощением – при нем молекулы начинают действовать коллективно, а не поглощать энергию по отдельности. Чем больше молекул, тем быстрее они могут поглощать энергию, что и объясняет прямую зависимость между размерами квантового аккумулятора и скоростью его подзарядки.

Радоваться пока рано

Созданный прототип квантового аккумулятора способен заряжаться быстрее, чем человек моргает. Это происходит буквально за несколько фемтосекунд. Одна фемтосекунда равна одной квадриллионной доле секунды или одной тысячной триллионной доли секунды.

Это действительно сверхбыстро, к тому же прототип способен сохранять накопленную энергию в течение наносекунд, а примерно в 1 млн раз дольше, чем сам процесс зарядки. Но квантовую батарею пока нельзя использовать в привычных устройствах.

Главная проблема в том, что количество энергии, которое может хранить прототип, все еще ничтожно мало – оно составляет всего несколько миллиардов электронвольт, поэтому использование такой батареи, к примеру, смартфоне или в электромобиле – это вопрос среднесрочной перспективы.

Развитие продолжается

Ученые продолжают совершенствовать свою квантовую батарею. Так, недавно они добавили в нее еще один слой, позволяющий извлекать из нее электрический ток. В настоящее время команда специалистов продолжает свои эксперименты, анализирует результаты и планирует опубликовать все подробности в научной статье. Дату публикации они не раскрывают.

Защищенное облако для ГИС/ИСПДн: ускоренный путь к аттестации без затрат на собственный ЦОД безопасность

Перспективы у разработки в современном мире есть, но они связаны пока вовсе не со смартфонами, ноутбуками, электромобилями и прочей техникой, которая работает на традиционных аккумуляторов. Наиболее вероятным первоочередным применением квантовых батарей являются квантовые вычисления. Джеймс Куач считает, что в конечном итоге эта технология может снизить энергопотребление квантовых компьютеров, сделать их быстрее и менее подверженными ошибкам, что потенциально поможет масштабировать технологию.

Одним из главных преимуществ нового прототипа квантовой батареи является его способность функционировать при комнатной температуре. Это далеко не первый квантовый аккумулятор, но предыдущие решения подобного рода, сделанные на основе сверхпроводящих материалов, требуют температур ниже примерно −150 °C, что делает их гораздо менее пригодными для использования вне специализированных условий.

• Подобрать оптимальный тариф на IaaS с GPU-ускорителями на ИТ-маркетплейсе CNewsMarket