Australijscy Naukowcy Osiągają Przełom w Bateriach Kwantowych Wykorzystujących Efekty Skalowania

Zespół naukowców z Australii, w skład którego wchodzą przedstawiciele Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO), RMIT University oraz University of Melbourne, ogłosił 18 marca 2026 roku stworzenie pierwszego funkcjonalnego prototypu baterii kwantowej. Osiągnięcie to, szczegółowo opisane w czasopiśmie Light: Science & Applications, odchodzi od tradycyjnych reakcji chemicznych, czerpiąc energię z zasad mechaniki kwantowej, takich jak superpozycja i splątanie. Prototyp wykorzystuje wielowarstwowe organiczne struktury mikrorezonatorowe do bezprzewodowego przechwytywania energii świetlnej, którą następnie przekształca w prąd elektryczny za pomocą ukierunkowanego lasera.

Kluczowym odkryciem, potwierdzonym przez zespół pod kierownictwem doktora Jamesa Quacha, jest zjawisko skalowalności: bateria kwantowa ładuje się szybciej w miarę wzrostu jej rozmiaru. Według dr. Quacha, lidera nauki o technologiach kwantowych w CSIRO, jeśli bateria kwantowa ma N jednostek magazynujących, a każda ładuje się indywidualnie w jedną sekundę, efekty zbiorowe skracają czas jednoczesnego ładowania do 1/√N sekundy. Oznacza to, że podwojenie rozmiaru baterii skraca czas ładowania o ponad połowę, co jest wynikiem działania zbiorowych efektów kwantowych. To innowacyjne podejście stanowi znaczący krok w kierunku magazynowania energii, potencjalnie umożliwiając szybsze ładowanie pojazdów elektrycznych.

Obecny prototyp, stanowiący dowód koncepcji, wykazuje ograniczenia, które muszą zostać zaadresowane przed komercyjnym wdrożeniem. Badacze skonkludowali, że pojemność energetyczna urządzenia jest mikroskopijna, a czas retencji ładunku jest krótki z powodu podatności zsynchronizowanych stanów kwantowych na zakłócenia środowiskowe. W ramach testów wykazano, że urządzenie było w stanie utrzymać zmagazynowaną energię przez sześć rzędów wielkości dłużej niż trwało jego naładowanie, a cały proces odbywał się w temperaturze pokojowej. W lipcu 2025 roku naukowcy z RMIT i CSIRO zwiększyli czas życia baterii kwantowej 1000-krotnie, z nanosekund do mikrosekund, co wskazuje na postęp w stabilności.

Inżynieria prototypu, opisanego jako warstwowa „kanapka” z materiałów organicznych, pozwoliła na zademonstrowanie pełnego cyklu ładowania, magazynowania i rozładowywania energii. Współautorzy, tacy jak Daniel Tibben, doktorant RMIT, oraz profesor Daniel Gómez, podkreślili znaczenie tego rozwoju w szybko rosnącej dziedzinie interdyscyplinarnej. Dr. James Quach wyraził ambicję stworzenia przyszłości, w której pojazdy elektryczne będą ładowane błyskawicznie, a urządzenia bezprzewodowo na odległość, co stanowi dalekosiężny cel tej technologii. Rozwój ten ma również implikacje dla przemysłu wydobywczego, ponieważ ewolucja technologii baterii kwantowych może wpłynąć na przyszłe zapotrzebowanie na minerały krytyczne, takie jak lit i kobalt, kluczowe dla obecnych ogniw litowo-jonowych.