Resumen:
Se informa que un equipo dirigido por James Quach, un investigador de ciencia cuántica de la Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth de Australia,
construyó con éxito un prototipo de batería cuántica que puede cargarse al nivel de femtosegundos (10 menos 15 segundos) y extraer corriente de ella por primera vez.
El principio central de esta batería cuántica es un efecto cuántico llamado "superabsorción". En las baterías tradicionales, cuanto más grande es la batería, más tiempo se tarda en cargarse. El efecto de superabsorción es todo lo contrario. Cuantas más moléculas estén involucradas, más rápido el sistema absorbe energía.
El dispositivo prototipo utiliza una estructura de microcavidad óptica, que consta de dos espejos separados por unos 100 nanómetros, con moléculas de tinte orgánico llenas entre las superficies del espejo.
Después de inyectar el láser en la microcavidad, la luz interactúa fuertemente con las moléculas, lo que da como resultado un estado de material ligero mixto. En este estado, las moléculas ya no absorben energía de forma independiente como en los sistemas clásicos, sino que responden colectivamente para capturar energía luminosa en un único evento de superabsorción, lo que permite la carga de femtosegundos.
El equipo de Quach demostró por primera vez el efecto de superabsorción en una revista en 2022, y el artículo fue citado más de 345 veces.
En marzo de 2026, el equipo fue un paso más allá y extrajo con éxito corriente del prototipo de batería cuántica. Los últimos experimentos demuestran aún más la viabilidad de absorber y extraer energía rápidamente de baterías cuánticas.
Sin embargo, todavía existe una enorme brecha entre las baterías cuánticas y las aplicaciones prácticas.
El prototipo actual sólo puede almacenar una cantidad muy pequeña de energía, unos pocos miles de millones de electronvoltios, y el tiempo de retención de energía es de sólo nanosegundos (10 menos 9 segundos), que es aproximadamente seis órdenes de magnitud más largo que el tiempo de carga.
A modo de comparación, la energía almacenada en la batería de un teléfono móvil es de unas decenas de miles de julios, una diferencia de más de diez órdenes de magnitud.
Dario Ferraro, profesor asociado de física en la Universidad de Génova, dijo en una entrevista:
El objetivo de las baterías cuánticas no es aumentar significativamente el almacenamiento de energía de la batería, sino mejorar la velocidad y precisión de la transmisión de energía. El principal atractivo de las baterías cuánticas es la posibilidad de una carga extremadamente rápida y un suministro de energía preciso, en lugar de competir por la capacidad con las baterías de litio.
Quach reveló que el equipo ha creado un diseño híbrido para superar las limitaciones actuales. El diseño utiliza componentes cuánticos para una carga rápida y capas de materiales clásicos para el almacenamiento de energía a largo plazo, tratando de tener en cuenta la ventaja de velocidad de los efectos cuánticos y la durabilidad del almacenamiento de energía tradicional. Se están preparando artículos relacionados.
Se informa que las baterías cuánticas no aparecerán en teléfonos móviles, portátiles o vehículos eléctricos en el corto plazo. Pero sus capacidades de transferencia rápida de energía pueden encontrar aplicaciones futuras en hardware cuántico y otros sistemas especializados, como proporcionar energía precisa a los qubits de las computadoras cuánticas.
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