Австралийские ученые представили прототип квантовой батареи с ускоренной зарядкой

Ученые из Австралии, представляющие Содружество научных и промышленных исследований (CSIRO) совместно с коллегами из RMIT University и Мельбурнского университета, продемонстрировали первый в истории прототип функциональной квантовой батареи. Анонс этого достижения состоялся 18 марта 2026 года. Разработка отходит от принципов традиционных химических накопителей энергии, используя квантовые явления, такие как суперпозиция и квантовая запутанность. Детали исследования были опубликованы в рецензируемом журнале Light: Science & Applications.

Ключевым открытием, подтвержденным командой под руководством доктора Джеймса Куача, ведущего научного сотрудника CSIRO по квантовым наукам и технологиям, стало неинтуитивное свойство: скорость зарядки устройства увеличивается по мере роста его размера. Доктор Куач отметил, что это свойство прямо противоречит поведению классических батарей. В квантовых системах коллективные эффекты позволяют достичь времени заряда, обратно пропорционального квадратному корню из числа накопительных единиц (1/√N). Это означает, что при удвоении размера батареи время зарядки сокращается более чем вдвое.

Инженерная реализация прототипа основана на использовании многослойных органических микрополостей, способных захватывать свет. Зарядка устройства осуществляется бесконтактно посредством сфокусированного лазерного луча, который преобразует световую энергию в электрический ток. Исследователи подтвердили поведение прототипа с помощью передовых спектроскопических методов, установив, что накопленная энергия сохранялась в шесть порядков дольше, чем требовалось для самой зарядки. Весь цикл зарядки и хранения энергии в данном прототипе происходит при комнатной температуре.

Несмотря на фундаментальный прорыв, технология находится на стадии концептуального доказательства. Основные текущие ограничения включают микроскопически малую емкость хранения энергии и относительно короткое время удержания заряда, чувствительное к внешним факторам. Доктор Куач подчеркнул, что следующим критическим этапом является значительное увеличение времени удержания заряда для достижения коммерческой жизнеспособности. Ранее, в июле 2025 года, исследователи RMIT и CSIRO уже добились увеличения срока службы квантовой батареи в 1000 раз, переведя время хранения из наносекунд в микросекунды.

В контексте глобальной конкуренции за энергетические решения, данная разработка австралийских институтов, использующая органические материалы при комнатной температуре, противопоставляется другим подходам, например, использующим сверхпроводящие кубиты, разрабатываемым в Китае. Успешная демонстрация полного цикла зарядки-хранения-разрядки переводит квантовые батареи из области теоретических построений в область экспериментально проверяемых инженерных задач. Ученые CSIRO активно ищут потенциальных партнеров для дальнейшей разработки и коммерциализации этой технологии.