Квантовая батарея отличается от химической тем, что вместо использования потока ионов для зарядки и разрядки она для хранения энергии переводит электроны в более высокие энергетические состояния. Фотоны в этой системе служат носителями заряда и передают свою энергию электронам в процессе зарядки. Для повышения скорости зарядки используются также квантовая запутанность и суперпозиция. Они помогают частицам света синхронизироваться и увеличивают плотность энергии батареи.

Однако все это, в основном, теоретические концепции. Созданные до сих пор квантовые батареи не проработали дольше нескольких наносекунд, пишет IE.

Совместными усилиями команда исследователей из Мельбурнского королевского технологического университета (RMIT) и Государственного объединения научных и прикладных исследований (CSIRO) протестировали новый метод продления срока службы квантовых аккумуляторов. Исследователи изготовили и протестировали пять устройств и обнаружили, что энергия может накапливаться более эффективно при идеальном совмещении двух определенных энергетических уровней.

Самое эффективное из пяти устройств удерживало накопленную энергию в течение микросекунд, что в 1000 раз превышает показатели предыдущих образцов. Для практических применений такие сроки хранения энергии все еще не подходят, достижение ученых, тем не менее, закладывает основу для будущих исследований и дает надежду на совершенствование этой технологии.

«Хотя мы изучили лишь крошечный компонент общей конструкции, наше устройство уже стало гораздо лучше справляться с накоплением энергии, чем его предшественники», — заявил в пресс-релизе Дэниел Тиббен из RMIT.

Современная электроника нуждается как в проводящих, так и в изолирующих материалах, а также в сложных интерфейсах между ними. Открытие специалистов из США позволяет выполнять обе задачи при помощи одного материала, управляемого светом — он может быть идеальным проводником электричества и идеальным изолятором.