ავსტრალიელმა მეცნიერებმა შექმნეს ის, რასაც ისინი ამბობენ, რომ არის მსოფლიოში პირველი კვანტური ბატარეის კონცეფციის მტკიცებულება.
კვანტური ბატარეები, რომლებიც პირველად შემოთავაზებული იყო, როგორც თეორიული კონცეფცია 2013 წელს, იყენებენ კვანტური მექანიკის პრინციპებს ენერგიის შესანახად და აქვთ პოტენციალი, რომ უფრო ეფექტური იყოს, ვიდრე ჩვეულებრივი ბატარეები.
მკვლევრებმა ახლა შექმნეს პროტოტიპი - ლაზერით უსადენოდ დამუხტული - რომელიც, მათი აზრით, არის მნიშვნელოვანი ნაბიჯი სრულად მოქმედი კვანტური ბატარეებისკენ, რომლებსაც აქვთ სწრაფი დატენვის დრო.
წამყვანი მკვლევარი დოქტორი ჯეიმს კუაჩი CSIRO-დან, ავსტრალიის ეროვნული სამეცნიერო სააგენტოდან, თქვა: "ეს არის პირველი პროტოტიპი, რომელიც ასრულებს ბატარეის სრულ ციკლს: სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თქვენ მუხტავთ მას, ინახავთ ენერგიას და შეგიძლიათ განმუხტოთ."
ჩვეულებრივ ბატარეებში, დატენვის დრო იზრდება ზომით. "სწორედ ამიტომ, თქვენი მობილური ტელეფონი დამუხტვას დაახლოებით 30 წუთს იღებს, ხოლო თქვენი ელექტრო მანქანა ღამით დამუხტვას იღებს", - თქვა კუაჩმა.
ამის საპირისპიროდ, "კვანტურ ბატარეებს აქვთ ეს მართლაც თავისებური თვისება, სადაც ისინი უფრო დიდები არიან, მით ნაკლებ დროს იღებენ დამუხტვისთვის", - თქვა მან. ეს გამოწვეულია მახასიათებლით, რომელიც ცნობილია როგორც "კოლექტიური ეფექტები", რომლის დროსაც კვანტური უჯრედები უფრო სწრაფად იტენება, როდესაც უფრო მეტი უჯრედია ჩართული.
კუაჩმა და მისმა კოლეგებმა პირველად აჩვენეს ეს თვისება 2022 წელს, მაგრამ ამ პროტოტიპ ბატარეიდან ენერგიის ამოღება არ არსებობდა.
ახალ პროტოტიპს, რომელიც დეტალურადაა აღწერილი ჟურნალში Light: Science & Applications, დასჭირდა ფემტოწამები (კვადრილიონი წამი) დამუხტვისთვის და შეინახა ენერგია ნანოწამებისთვის - დაახლოებით ექვსი რიგით უფრო დიდხანს.
ამის პერსპექტივაში ჩასასმელად, კუაჩმა თქვა, რომ ბატარეისთვის, რომელსაც ერთი წუთი დასჭირდა დამუხტვისთვის, ექვსი რიგით მეტი იქნებოდა, რომ ის დამუხტული ყოფილიყო "რამდენიმე წლის განმავლობაში".
ამჟამინდელ პროტოტიპს აქვს მხოლოდ რამდენიმე მილიარდი ელექტრონვოლტის ტევადობა, "რაც ძალიან მცირეა და არ არის საკმარისი იმისთვის, რომ რაიმე სასარგებლო იკვებოს", - თქვა მან.
"რაც შემდეგ უნდა გავაკეთოთ არის... შენახვის დროის გაზრდა", - დასძინა კუაჩმა. "თქვენ გსურთ, რომ თქვენი ბატარეა ინახავდეს მუხტს რამდენიმე ნანოწამზე დიდხანს, თუ გსურთ ვინმესთან საუბარი მობილურ ტელეფონზე."
საბოლოოდ, სრულად მოქმედი კვანტური ბატარეები, რომლებიც თითქმის მყისიერად იტენება, შეიძლება გამოყენებულ იქნას კვანტური კომპიუტერების ან მცირე ჩვეულებრივი ელექტრონული მოწყობილობების გასაძლიერებლად.
კვანტური ბატარეები უსადენოდ იტენება ლაზერებით, ამიტომ კიდევ ერთი პოტენციური გამოყენება არის დისტანციური დამუხტვა.
"შეგიძლიათ მოათავსოთ კვანტური ბატარეა, მაგალითად, დრონზე... და შეგიძლიათ დამუხტოთ ის ფრენის დროს", - თქვა კუაჩმა. "როგორც კი ტექნოლოგია მომწიფდება... აღარ დაგჭირდებათ თქვენი მანქანის გაჩერება ბენზინგასამართ სადგურზე მის დასატენად; შეგიძლიათ დატენოთ გზაზე."
პროფესორმა ენდრიუ უაიტმა, რომელიც ხელმძღვანელობს კვანტური ტექნოლოგიების ლაბორატორიას ქუინსლენდის უნივერსიტეტში და არ მონაწილეობდა კვლევაში, აღწერა ის, როგორც "ნამდვილი ლამაზი ნამუშევარი, რომელიც აჩვენებს, რომ კვანტური ბატარეა უფრო მეტია, ვიდრე იდეა, ის ახლა მოქმედი პროტოტია".
უაიტმა აღნიშნა, რომ ბატარეები "მალე არ გამოჩნდება არცერთ ელექტრო მანქანაში", მაგრამ "ალბათ პირველი ადგილი, სადაც მას ექნება გავლენა, არის კვანტური კომპიუტერებისთვის".
კვანტურ ბატარეებს შეუძლიათ ენერგიის "კოჰერენტულად" მიწოდება "მინიმალური ენერგიის ღირებულებით ამ კომპიუტერებისთვის", - თქვა უაიტმა.
