Энергия из света: как квантовое „сверхпоглощение“ избавит нас от бесконечного ожидания у розетки. Австралия представила аккумулятор будущего.

Автор: Aleksandr Lytviak

Энергия из света: как квантовое „сверхпоглощение“ избавит нас от бесконечного ожидания у розетки. Австралия представила аккумулятор будущего.-1

Ученые из национального научного агентства Австралии (CSIRO) в сотрудничестве с Мельбурнским университетом и Мельбурнским королевским технологическим институтом (RMIT) успешно разработали и протестировали первый в мире полноцикловый прототип квантовой батареи.

Устройство, описание которого опубликовано в журнале Light: Science & Applications 18 марта 2026 года, способно заряжаться, хранить энергию и, что самое важное, отдавать её в виде электрического тока — это критический этап, который ранее считался недостижимым в лабораторных условиях.

Главная особенность новинки заключается в нарушении классической физики: благодаря квантовому эффекту «сверхпоглощения» (superabsorption), такая батарея заряжается тем быстрее, чем больше её размер и количество ячеек внутри.

В основе технологии лежит использование органических молекул (фталоцианина меди), помещенных в микрорезонатор из слоев серебра, который удерживает свет. При облучении лазером молекулы входят в состояние квантовой запутанности и начинают поглощать энергию коллективно, а не по отдельности. Это обеспечивает экспоненциальный рост скорости зарядки: если обычный аккумулятор электромобиля требует часов для восполнения емкости, квантовый аналог теоретически может сделать это за секунды.

В текущем прототипе ученым удалось увеличить время хранения энергии на шесть порядков по сравнению со временем зарядки — пропорционально это означает, что если батарея зарядится за одну минуту, она сможет удерживать заряд около двух лет.

Несмотря на революционный характер открытия, технология пока находится на стадии доказательства концепции (proof-of-concept). Текущая емкость прототипа измеряется миллиардами электрон-вольт, что достаточно лишь для питания микроскопических квантовых датчиков или отдельных компонентов квантовых компьютеров.

Однако работа при комнатной температуре дает австралийской разработке огромное преимущество перед конкурентами из Китая и Европы, чьи прототипы требуют охлаждения до температур, близких к абсолютному нулю. В ближайших планах CSIRO — масштабирование устройства для работы с носимой электроникой и дронами, которые смогут подзаряжаться прямо в воздухе с помощью лазерных лучей.

Технология: Прототип — полноцикловый (зарядка + хранение + разрядка в виде электрического тока). Используются органические молекулы фталоцианина меди (CuPc) в микрорезонаторе со слоями серебра (Fabry-Perot microcavity). Зарядка лазером (или некогерентным светом), коллективный эффект сверхпоглощения (superabsorption) благодаря сильной связи свет-вещество и квантовой коллективности (не совсем «запутанность» в классическом смысле, но близко — молекулы действуют согласованно).

  • Ключевой эффект: Зарядка ускоряется с ростом размера/количества ячеек (subextensive charging time, superextensive power). Хранение энергии в метастабильных триплетных состояниях — в 6 порядков дольше времени зарядки (фемтосекунды зарядки vs наносекунды хранения). Это точно совпадает.

8 Просмотров

Источники

  • csiro.au

Вы нашли ошибку или неточность?Мы учтем ваши комментарии как можно скорее.