Kvantová batéria sa pomocou laseru nabije za biliardtinu sekundy

 

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Nabíjanie pomocou laseru trvá iba femtosekundy.

• Väčšie systémy sa nabíjajú rýchlejšie ako malé.

• Pomer skladovania k nabíjaniu je 1 000 000 : 1.

Tím austrálskych vedcov z organizácie CSIRO a niekoľkých ďalších univerzít úspešne otestoval prvý plne funkčný prototyp kvantovej batérie. Toto zariadenie využíva na bezdrôtové nabíjanie laser, pričom proces prenosu energie prebieha v priebehu femtosekúnd. Ide o časovú škálu zodpovedajúcu biliardtinám sekundy, čo predstavuje takmer okamžitý dej v porovnaní s dnešnými technológiami.

Výskum pod vedením doktora Jamesa Quacha potvrdil fascinujúci jav, pri ktorom sa kvantová batéria nabíja tým rýchlejšie, čím je väčšia. V bežnom svete trvá nabíjanie veľkého elektromobilu celú noc, kým smartfónu stačia 1-2  hodiny. Pri kvantovej technológii je tento vzťah vďaka takzvaným kolektívnym efektom opačný, čo otvára dvere k bleskovému “tankovaniu” energie.

Prototyp dokáže absolvovať kompletný cyklus, ktorý zahŕňa prijatie, uskladnenie a následné riadené vybitie energie do pripojeného zariadenia. Energia zostáva v systéme uchovaná približne 1 000 000-krát dlhšie, než trvá samotný proces jej prijatia. Teoreticky by tak stačilo batériu nabíjať 1 min, aby následne poháňala prístroj nepretržite celé roky.

Systém funguje na princípe superabsorpcie, kedy kvantové bunky pohltia svetelné kvantá v jedinom spoločnom momente. Tento proces využíva kvantové previazanie a superpozíciu, vďaka čomu sa sústava správa ako jeden obrovský energetický celok. Vedci na monitorovanie tohto deja použili pokročilé laserové zosilňovače schopné pracovať pri bežnej izbovej teplote 25 °C.

Bezdrôtové nabíjanie pomocou laserového lúča dovoľuje napájať drony priamo počas letu alebo doručovacie roboty bez nutnosti dokovania. Taktiež by sa ním mohla odstrániť potreba zastavovania vozidiel na nabíjacích staniciach, ak by boli cesty vybavené vysielačmi. Kvantová energetika sa tak presúva z oblasti čistej teórie do sféry praktického inžinierstva s obrovským budúcim dosahom.

Fyzici publikovali svoje výsledky v žurnále Light: Science & Applications, čím potvrdili škálovateľnosť kvantových riešení pre energetiku. Hoci k masovej výrobe vedie ešte dlhá cesta, základné fyzikálne princípy superabsorpcie sú už úspešne overené v praxi. 

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Kvantové batérie môžu priniesť okamžité nabíjanie a bezdrôtovú distribúciu energie pomocou laserových lúčov na diaľku.

Zdroj: livescience.com foto: ChatGPT