- Cientistas australianos apresentaram o que dizem ser a primeira bateria quântica funcional, com protótipo capaz de carregar, armazenar energia e descarregar.
- O dispositivo usa uma microcavidade orgânica, é carregado sem fio por meio de um laser e demonstra ciclos completos de funcionamento.
- O tempo de carregamento ocorre em femtossegundos, enquanto a energia fica armazenada por nanossegundos.
- O estudo mostra que o armazenamento é possível em escalas muito menores que o carregamento, mas ainda não é suficiente para alimentar celulares ou carros eléctricos.
- A aplicação imediata prevista é na computação quântica; no longo prazo, a tecnologia pode levar a carregamentos quase instantâneos e a transmissão de energia sem fio.
A equipe liderada pelo físico James Quach, da CSIRO, em parceria com universidades australianas e europeias, apresentou o primeiro protótipo de bateria quântica funcional. O dispositivo realiza as três funções de uma bateria: carregar, armazenar energia e descarregar. O estudo foi publicado na revista Light: Science & Applications.
O protótipo usa uma microcavidade orgânica que aprisiona luz e é carregado sem fio por meio de um laser. Segundo os pesquisadores, é o primeiro a completar um ciclo completo de funcionamento, incluindo a liberação da energia armazenada.
Os resultados indicam velocidades de carregamento extremamente rápidas, em femtossegundos, com armazenamento de energia em nanossegundos. Esse conjunto de dados confirma a tendência teórica de que, em sistemas quânticos, o carregamento pode acelerar conforme aumenta o número de unidades.
Como funciona a bateria quântica
O princípio central envolve propriedades da mecânica quântica, como superposição e entrelaçamento. Ao contrário das baterias convencionais, onde unidades funcionam isoladamente, as quânticas operam de forma coletiva, contribuindo para um carregamento mais rápido conforme o conjunto cresce.
A ideia de coletividade leva a que várias unidades quânticas se apoiem mutuamente. Em testes, o tempo de recarga diminuiu na razão direta do tamanho do sistema, validando previsões teóricas feitas há décadas.
Desafios e perspectivas
Apesar do avanço, a capacidade do protótipo ainda é muito baixa para alimentar smartphones ou veículos. O armazenamento também precisa ser ampliado para durar mais do que nanossegundos sem reduzir a velocidade de recarga.
Pesquisadores apontam aplicações imediatas na computação quântica, que exige fontes de energia compatíveis com o funcionamento quântico. A longo prazo, a visão é de carregamento quase instantâneo e potencial transmissão de energia sem fio em distâncias maiores.
Quach afirma que, no futuro, baterias quânticas poderiam carregar dispositivos em movimento, como drones, ou permitir recargas durante deslocamentos sem paradas. O grupo ressalta a necessidade de avanços adicionais antes de usos cotidianos.
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