Tego wymagającego zadania podjęli się przedstawiciele National Cheng Kung University, którzy piszą o swoich dokonaniach na łamach Physical Review Research. Koncentrując się na falowej naturze naładowanych cząstek doszli do wniosku, iż istnieje możliwość znacznie szybszego ładowania akumulatorów niż miało to miejsce do tej pory w powszechnie stosowanych ogniwach.
Czytaj też: Odkryli, co zwiększa żywotność akumulatorów. Zaskakujący czynnik ma korzystny wpływ
Podstawę tego potencjalnego sukcesu miałoby stanowić zjawisko superpozycji. Znane z kwantowego świata, mogłoby zapewnić skuteczny sposób na przesyłanie i przechowywanie energii. Tylko jak przenieść teoretyczne założenia do świata rzeczywistego? Postanowili się o tym przekonać inżynierowie z Korei Południowej.
W toku eksperymentów członkowie zespołu badawczego przetestowali dwa różne sposoby na wykorzystanie superpozycji cząstki do naładowania hipotetycznej baterii kwantowej. Miało to dostarczyć odpowiedzi na pytanie o to, czy rozmyty stan takiego akumulatora przenosi energię. Jego rolę miał pełnić jon w stanie superpozycji mający formę kubitu. Takowy może zyskać energię podczas przechodzenia przez przestrzeń odbijającą.
Akumulator wykorzystujący w procesie ładowania zjawisko superpozycji mógłby zostać naładowany niemal w mgnieniu oka
Jak to wygląda w praktyce? Najpierw trzeba przesłać jon przez urządzenie dzielące jego falę na dwie wiązki. W międzyczasie naukowcy obserwowali zachowanie fal przechodzących przez wiele punktów – najpierw do pojedynczej wnęki, a później do wielu. Miało to dostarczyć informacji na temat zdolności danej baterii do przechowywania energii.
Wyciągnięte wnioski bez wątpienia mogą napawać optymizmem, ponieważ wszystko wskazuje na to, że superpozycja jonów pozwala na szybkie i skuteczne ładowanie. Szczególnie korzystne w tym kontekście wydaje się zjawisko interferencji, za sprawą którego możliwa staje się konwersja zmagazynowanej energii na pracę na dowolnym etapie procesu ładowania baterii.
Czytaj też: Energia odnawialna vs paliwa kopalne. Banki wskazały, która inwestycja jest bardziej ryzykowna
Co istotne, mowa o procesie, który może być prowadzony także na większą skalę. Naukowcy zyskali co do tego pewność, gdy przeprowadzili obserwacje poświęcone sytuacji, w której przez wnękę przechodził więcej niż jeden kubit. Testy zorganizowane na IBM Quantum Platform zasugerowały, jakoby była mowa o energooszczędnej metodzie szybkiego ładowania i wydobywania energii z układu kwantowego.
Oczywiście pozostaje nam czekać na dalsze postępy. Kluczowe będzie przełożenie dokonań w warunkach laboratoryjnych na praktyczne zastosowania, ponieważ bez tego cały wysiłek pójdzie na marne. Sami zainteresowani przyznają, że potrzeba jeszcze sporo cierpliwości, ponieważ w obecnej formie mówi się raczej o dowodzie na przydatność koncepcji. Jego przekształcenie w faktycznie istniejący akumulator może zająć co najmniej kilka lat.