Riassunto:
È stato riferito che un team guidato da James Quach, un ricercatore di scienze quantistiche presso l'Organizzazione australiana per la ricerca scientifica e industriale del Commonwealth,
ha costruito con successo un prototipo di batteria quantistica che può essere caricata al livello del femtosecondo (10 meno 15 secondi) ed estrarne corrente per la prima volta.
Il principio fondamentale di questa batteria quantistica è un effetto quantistico chiamato "superassorbimento". Nelle batterie tradizionali, più grande è la batteria, maggiore sarà il tempo necessario per caricarla. L'effetto di superassorbimento è esattamente l'opposto. Più molecole sono coinvolte, più velocemente il sistema assorbe energia.
Il prototipo del dispositivo utilizza una struttura a microcavità ottica, costituita da due specchi distanti circa 100 nanometri l'uno dall'altro, con molecole di colorante organico riempite tra le superfici dello specchio.
Dopo che il laser è stato iniettato nella microcavità, la luce interagisce fortemente con le molecole, determinando uno stato materiale di luce mista. In questo stato, le molecole non assorbono più energia in modo indipendente come nei sistemi classici, ma rispondono collettivamente per catturare l’energia luminosa in un singolo evento di superassorbimento, consentendo la carica al femtosecondo.
Il team di Quach ha dimostrato per la prima volta l'effetto di superassorbimento in una rivista nel 2022 e l'articolo è stato citato più di 345 volte.
Nel marzo 2026, il team ha fatto un ulteriore passo avanti ed ha estratto con successo la corrente dal prototipo della batteria quantistica. Gli ultimi esperimenti dimostrano ulteriormente la fattibilità di assorbire ed estrarre rapidamente energia dalle batterie quantistiche.
Tuttavia, esiste ancora un enorme divario tra le batterie quantistiche e le applicazioni pratiche.
L'attuale prototipo può immagazzinare solo una quantità molto piccola di energia, circa pochi miliardi di elettronvolt, e il tempo di ritenzione dell'energia è di soli nanosecondi (10 meno 9 secondi), ovvero circa sei ordini di grandezza in più rispetto al tempo di ricarica.
Per fare un confronto, l'energia immagazzinata nella batteria di un telefono cellulare è di circa decine di migliaia di joule, una differenza di oltre dieci ordini di grandezza.
Dario Ferraro, professore associato di fisica presso l'Università di Genova, ha dichiarato in un'intervista:
L'obiettivo delle batterie quantistiche non è aumentare in modo significativo l'accumulo di energia della batteria, ma migliorare la velocità e la precisione della trasmissione di energia. L’attrattiva principale delle batterie quantistiche è la possibilità di una ricarica estremamente rapida e di un’erogazione precisa dell’energia, piuttosto che competere per la capacità con le batterie al litio.
Quach ha rivelato che il team ha creato un design ibrido per superare i limiti attuali. Il progetto utilizza componenti quantistici per la ricarica rapida e strati di materiali classici per lo stoccaggio di energia a lungo termine, cercando di tenere conto del vantaggio in termini di velocità degli effetti quantistici e della durabilità dello stoccaggio di energia tradizionale. I documenti correlati sono in preparazione.
È stato riferito che le batterie quantistiche non appariranno nei telefoni cellulari, nei computer portatili o nei veicoli elettrici nel breve termine. Ma le sue capacità di trasferimento rapido di energia potrebbero trovare applicazioni future nell’hardware quantistico e in altri sistemi specializzati, come fornire una fornitura precisa di energia ai qubit dei computer quantistici.
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