Квантовая батарейка: принцип работы и чем она лучше обычной

Это устройство — первая в мире полнофункциональная экспериментальная квантовая батарея Австралийские учёные впервые собрали квантовую батарейку, которая выполняет полный цикл: заряжается, хранит энергию и отдаёт её в виде электрического тока. Прототип заряжается лазером за фемтосекунды, а хранит энергию в миллион раз дольше, чем длится зарядка. Даже на фоне разработок с зарядкой за 5 минут это выглядит как технология из совсем другой лиги. Это похоже на телефон, который заряжается за

полчаса, а работает больше ста лет, только промежутки времени на деле пока гораздо меньше. *фемтосекунда — одна квадриллионная часть секунды. 1 фс = 10⁻¹⁵ с Квантовая батарейка: чем отличается от обычной Обычные батареи — литий-ионные, свинцово-кислотные, любые привычные — хранят энергию благодаря химическим реакциям. Ионы перемещаются между электродами, и так батарея заряжается и

разряжается. Квантовая батарейка работает совсем иначе: вместо химических реакций она использует принципы квантовой механики — суперпозицию и взаимодействие между светом и электронами, что потенциально позволяет заряжаться гораздо быстрее. Если совсем просто: в

обычной батарее каждая молекула поглощает энергию по отдельности, как люди в очереди за кофе — по одному. В квантовой батарее работает явление «суперабсорбции» — энергия поглощается коллективно, а не по одной молекуле за раз, и это позволяет системе принимать энергию быстрее, чем предсказывают классические модели. Представьте, что вместо очереди все получают свой кофе одновременно — и чем больше людей, тем быстрее каждый обслуживается. Именно так ведут себя молекулы в квантовой батарейке.

Сравнение принципа работы обычной и квантовой батареи Как устроена квантовая батарейка: первый прототип Батарея представляет собой многослойную органическую микрополость (микрокавити) и заряжается беспроводным способом — с помощью лазера. По описанию ведущего исследователя доктора Джеймса Куача из CSIRO, микрополость — это крошечный многослойный «сэндвич» из

нескольких разных материалов, который улавливает свет определённым образом. Прототип развивает работу 2022 года, когда та же команда впервые показала экзотическое поведение квантовых батарей: время зарядки снижалось пропорционально 1/√N, где N — число молекул. Но тот прототип не умел отдавать накопленную энергию в виде тока. В новом устройстве добавлены дополнительные слои, которые преобразуют энергию в электрический ток — и это стало ключевым

шагом к практической квантовой батарее. Платформа суперэкстенсивно захватывает световую энергию и впервые обеспечивает полный цикл заряда-разряда квантовой батареи. Лаборатория CSIRO, где собирают прототипы квантовых батарей С помощью сверхточной спектроскопии команда подтвердила, что прототип хранит энергию на шесть

порядков дольше, чем длится его зарядка. Шесть порядков — это разница в миллион раз. Батарейка заряжалась за фемтосекунды (квадриллионные доли секунды) и удерживала заряд наносекунды. Да, цифры пока малы, но сама логика крайне важна: в мире новых накопителей куда сложнее не быстро зарядить систему, а

надолго удержать в ней энергию — и мы уже рассказывали, как учёные пытаются хранить энергию 100 лет. Почему квантовая батарейка заряжается быстрее, если она больше Это, пожалуй, самое контринтуитивное свойство квантовых батарей. Все мы привыкли: маленький смартфон заряжается за пару часов, а большой электромобиль — всю ночь. Чем больше ёмкость, тем дольше ждать. Квантовые батареи ведут себя ровно наоборот

— они заряжаются быстрее, когда становятся крупнее. Современные батареи так не работают. Причина — в так называемых коллективных квантовых эффектах. Если квантовая батарея имеет N ячеек и каждая в отдельности заряжается за секунду, то при совместной зарядке каждая ячейка потратит только 1/√N секунды. Удвоите размер батареи — и зарядка займёт чуть больше половины прежнего времени. Будь в курсе новых событий по максимуму — подписывайся на наш канал в Max!

Суперабсорбция возникает благодаря конструктивной интерференции — когда волны складываются и дают больший эффект, чем каждая по отдельности. Молекулы в условиях когерентности поглощают свет эффективнее, чем если бы каждая действовала отдельно. Чем больше молекул, тем больше путей для конструктивной интерференции. И ещё один неожиданный поворот. Обычно квантовые системы

страдают от декогеренции — потери квантовых свойств из-за воздействия среды. Но в случае квантовой батареи некоторое количество декогеренции помогает стабилизировать запасённую энергию: когерентность обеспечивает быструю зарядку, а декогеренция не даёт энергии тут же высвободиться. Сколько энергии хранит квантовая батарейка и где её применят Прежде чем представлять

себе смартфоны будущего, стоит приземлиться. Ёмкость нынешних квантовых батарей составляет всего 5 миллиардов электронвольт, а заряд они удерживают лишь несколько наносекунд — этого слишком мало, чтобы питать обычные устройства вроде телефона. Для масштаба: 5 миллиардов электронвольт — это примерно одна

двухсоттысячная энергии летящего комара. Но это первый в мире прототип, выполняющий полный цикл — зарядка, хранение, разрядка. Профессор химической физики из RMIT Даниэль Гомес назвал устройство «самым близким приближением к работающей квантовой батарее, которое когда-либо было получено». И важно: в отличие от

конкурирующих подходов (например, сверхпроводящих кубитов), австралийский прототип работает при комнатной температуре — без дорогостоящего криогенного охлаждения. Где такие батареи могут пригодиться в первую очередь? Квантовые батареи могут идеально подойти для питания квантовых устройств — в

частности, квантовых компьютеров. Они могут стать именно тем решением, которое нужно квантовым компьютерам для масштабирования. А в далёком будущем, по мнению авторов, технология может найти применение в электромобилях и дронах — вплоть до зарядки прямо на лету лазерным лучом. Концепция будущего: электромобиль заряжается лазером прямо на ходу Что мешает массовому применению квантовых батарей Исследователи подчёркивают: впереди серьёзные технические вызовы. Главное ограничение — удержание

энергии: система быстро заряжается, но хранить запасённую энергию в течение полезного времени пока не получается. По словам доктора Куача, ближайшая задача — продлить время хранения энергии. Если удастся преодолеть этот барьер, команда будет ближе к

коммерчески жизнеспособным квантовым батареям. Команда CSIRO уже исследует гибридные конструкции, которые объединят исключительную скорость зарядки квантовых батарей с длительным хранением обычных, создавая системы на стыке квантовой и классической

физики. Это особенно интересно на фоне работ по материалам нового поколения, которые уже сейчас позволяют заряжать батареи быстрее и без риска возгорания. Стоит упомянуть, что незадолго до публикации CSIRO команда из Южного университета науки и технологий Китая совместно с испанским Национальным исследовательским советом

продемонстрировала альтернативный подход — сверхпроводящую квантовую батарею на 12 кубитах, которая заряжается вдвое быстрее классического аналога. Глобальная гонка за квантовое хранение энергии набирает обороты.

Квантовая батарейка: принцип работы и чем она лучше обычной

Сообщает hi-news.ru

Новость из рубрики: Технологии и Hi-Tech

Поделиться новостью: Поделиться новостью в Facebook Поделиться новостью в Twittere Поделиться новостью в VK Поделиться новостью в Pinterest Поделиться новостью в Reddit

Топ Новости Недели

07:00, 02 Апр В России стартовали продажи беспроводных пылесосов Dreame весом легче обычной швабры Компания Dreame пополнила свой российский ассортимент сразу тремя новыми вертикальными беспроводными пылесосами: R20 CE, R10S Plus и R10S Slim. Устро...

03:00, 21 Мар "Ты уже даже для обычной жизни толстая". Фигуристка Елизавета Туктамышева рассказала про давление из-за лишнего веса Фигуристка Елизавета Туктамышева рассказала, как столкнулась с давлением в команде из-за своей фигуры.Елизавета Туктамышева вместе с другими фигурист...

17:22, 28 Мар Про ремонт стиральных машин с разбором причин неисправностей, методов диагностики, самостоятельного устранения поломок, профилактического обслуживания и влияния современных технологий на долговечность бытовой техники Стиральная машина является одним из самых востребованных бытовых приборов в современном доме. Она значительно упрощает повседневную жизнь, экономит в...

19:00, 20 Мар Panasonic усовершенствовал проекторы для работы на кибераренах Новый апгрейд позволяет болельщикам на стадионах видеть на больших экранах события игры с минимальным отставанием от происходящего на экранах игроков...

12:00, 10 Апр Ubuntu 26.04 требует для работы больше ОЗУ, чем Windows 11 Ubuntu, некогда самая популярная и доступная операционная система на базе Linux, долгое время уверенно развивалась, предлагая пользователям преимущес...

13:00, 21 Мар ОДК внедрила цифровой контроль работы 2500 станков на 11 предприятиях Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК), входящая в госкорпорацию Ростех, внедрила российскую систему мониторинга «Диспетчер» на 11 произ...

16:00, 02 Апр Названы 4 способа для увеличения времени работы смартфона без подзарядки Удалив неиспользуемые приложения, выключив NFS, GPSГлонасс, bluetooth и wi-fi можно сберечь до 30% батареи, уверяет Арсений Щельцин. Гендиректором АН...

21:00, 20 Мар Воробьев: общественники Подмосковья задают стандарты волонтерской работы "Мы сегодня здесь, чтобы еще раз подчеркнуть значимость и важность работы всех, кто присутствует в этом зале, – это добровольцы, неравнодушные люди р...

21:00, 19 Мар Расход воды в системах очистки: особенности работы мембранной фильтрации Современные технологии водоподготовки позволяют получать питьевую воду превосходного качества. Наиболее эффективным методом считается обратный осмос,...

09:00, 31 Мар Программисты, вас пока не выпрут с работы: Apple блокирует приложения для вайб-кодинга Недавно Apple еще раз показала, что не только сама не может в ИИ, не выпустив умную Siri в iOS 26.4, но и то, что будет вставлять палки в колеса разр...

21:00, 03 Апр Dell XPS 14 2026 почти втрое обошёл MacBook Air 15 M5 по времени автономной работы Новый Dell XPS 14 образца 2026 года уже поступил в продажу, и среди множества обзоров особенно выделяется тест автономности, опубликованный Hardware ...

13:00, 22 Мар Пентагон рассекретил детали работы «мозга армии»: как ИИ Maven меняет войну Министерство обороны США впервые публично продемонстрировало возможности своей передовой системы искусственного интеллекта — Maven Smart System (MSS)...

20:00, 01 Апр До 14 дней работы: в М.Видео стартовали продажи HUAWEI Band 11 и WATCH Ultimate 2 М.Видео объявила о старте продаж фитнес-браслетов HUAWEI Band 11 и умных часов HUAWEI WATCH Ultimate 2. Разберем чуть подробнее, чем каждый вариант и...

23:00, 04 Апр Уже лучше, но ещё не то: ВВП России увеличился до 1,6% Но многие базовые отрасли экономики находятся в застое. Такое заявление появилось в отчёте Министерства экономического развития РФ, опубликованном на...

20:00, 19 Мар Для эффективной совместной работы человеку и искусственному интеллекту необходимо достичь когнитивного взаимопонимания В культовой серии «Звёздные войны» капитан Хан Соло и человекоподобный дроид C-3PO обладают совершенно противоположными характерами. Движимый эмоциям...

06:00, 26 Мар Какие шины Пирелли лучше для лета Шины Пирелли давно зарекомендовали себя как надёжный выбор для автомобилистов, ценящих безопасность и высокие эксплуатационные качества. Летние модел...

11:00, 25 Мар В каком банке лучше оформить карту? Развитие технологий позволило активно модернизировать и банковскую систему, предоставив финансовым учреждениям широкие возможности для внедрения удоб...

20:00, 30 Мар В какой позе лучше спать: на спине или на боку? Сон на боку — одна из самых распространенных и физиологически обоснованных поз Оказывается, идеальная поза для сна не существует. Она может быть разн...

09:00, 25 Мар Какая камера лучше: iPhone 17 Pro Max или Galaxy S26 Ultra Galaxy S26 Ultra впервые за почти два года отобрал у iPhone звание лучшего камерофона — по крайней мере, по итогам большого фототеста Tom’s Guide. И ...

09:00, 25 Мар Почему ИИ-агенты лучше работают на Mac mini, а не на Windows и Linux ИИ-агенты — программы, которые могут самостоятельно заходить на сайты, собирать информацию, отправлять письма, управлять файлами — стремительно стано...

21:00, 06 Апр Почему люди называются Homo sapiens и чем мы лучше животных Древняя глиняная фигурка человека — наши предки буквально связывали себя с землей Слово «человек» кажется чем-то настолько очевидным, что и объяснять...

11:00, 26 Мар Какая видеокарта лучше? GeForce RTX 5060 Ti на 16 ГБ сравнили с RTX 5070 в 4K Результаты в 4K:Doom: The Dark Ages — 30 fps (GeForce RTX 5060 Ti), 29 fps (GeForce RTX 5070). Resident Evil Requiem — 47 fps (GeForce RTX 5060 Ti), ...

05:00, 04 Апр Лучше бы «Весту» взял: Чем Skoda Rapid разочаровал владельца? Разница в цене не в пользу чешского авто, но дороже – не всегда лучше. Владелец Skoda Rapid рассказал в отзыве о плюсах и минусах своего автомобиля. ...

05:00, 21 Мар Зачем нужен бризер в большом городе и чем он лучше открытого окна Бризер избавит вас от практически от всех проблем с воздухом в мегаполисах Жизнь в большом городе давно изменила само понимание проветривания. Теорет...

16:00, 04 Апр Вариатор вариатору рознь: Почему Nissan Qashqai лучше нового Kia Seltos? Такие похожие по технической части модели, но такие разные по надёжности! С марта 2020 года на российском рынке продаётся Kia Seltos, сборка которого...

07:00, 04 Апр Новый отпариватель Xiaomi справляется лучше утюгов. Мощный пар, 6 режимов и стерилизация за $75 Компания Xiaomi официально представила Mijia Garment Steamer 2 — мощный отпариватель с кучей режимов под разные ткани, подставкой и быстрым нагревомМ...

10:00, 02 Апр «Лучше б ему дали умереть»: В сети пожалели неординарную самоделку из старого «Москвича» Автомобиль сам на себя не похож. Владельцу не удалось отреставрировать старенький «Москвич-407», который был куплен в 2018 году, однако забрасывать п...

21:00, 01 Апр Бизнес и стихии: Астролог рассказал, когда лучше начинать свое дело Маленькое дело по душе или воплощение целого бизнес-плана — Новолуние принесет успех и даст толчок для развития. Новолуние — это период, когда Луна н...

22:00, 24 Мар Экран в складном iPhone будет защищён лучше всех остальных «фолдов» По данным инсайдеров, Apple разработала складной iPhone Fold с продвинутой конструкцией экрана. В отличие от классических решений, здесь может исполь...

18:08, 20 Мар Измельчители древесины: от принципов работы и видов оборудования до промышленных и бытовых решений, технологий переработки, энергоэффективности, безопасности и перспектив развития отрасли Измельчители древесины — это специализированное оборудование, предназначенное для переработки древесного сырья в щепу, опилки, фрагменты или порошок....

00:00, 04 Апр Лучше старого «японца»? Автолюбитель поделился впечатлениями от смены Nissan Navara на УАЗ «Патриот» Какие у преимущества у УАЗ «Патриот» их салона перед старым пикапом Nissan Navara? В своем посте автолюбитель рассказал, почему вообще принял решение...

10:00, 31 Мар Неужели дождались модернизации на «АвтоВАЗе»? Поможет ли новая установка делать авто лучше Какие ожидать изменения на «АвтоВАЗе» после модернизации оборудования? Со временем каждому предприятию требуется модернизация. Для старта реализации ...

09:00, 03 Апр 10 капель - и тля разлетается в разные стороны - лучше любых химикатов - и вовсе не эфирное масло freepik.com 10 капель йода на литр кислого молока или сыворотки уничтожают колонии тли за одну обработку. Йод также отпугивает муравьёв и дезинфициру...

05:00, 30 Мар Доступный, практичный и комфортный: Чем LADA Granta лучше Skoda Rapid и Renault Logan – владельцы Российский «бюджетник» обходит конкурентов по цене и технической части. Наверняка большинство автолюбителей слышали, что вместо LADA Granta лучше при...

16:55, 21 Мар О домашних кондиционерах: от принципов работы и видов систем до энергоэффективности, выбора, установки, ухода, влияния на здоровье и современных инновационных технологий для комфортного микроклимата в доме Кондиционеры для дома стали неотъемлемой частью современного комфорта. Они обеспечивают поддержание оптимальной температуры и влажности, улучшая каче...

18:09, 20 Мар Полное и детализированное руководство по вакуумным сушильным печам: принципы работы, виды, производственные технологии, применение в различных отраслях и перспективы развития промышленной сушки Вакуумная сушильная печь представляет собой современное оборудование, применяемое для сушки различных материалов при пониженном давлении. Использован...

21:00, 06 Апр Панин о «Салавате» в серии с «Локомотивом»: «У нас будет план, и мы будем его придерживаться. Чем я старше, тем лучше себя чувствую» 40-летний защитник «Салавата Юлаева» Григорий Панин поделился мнением о предстоящей серии второго раунда Кубка Гагарина с «Локомотивом». – Нас ждет и...

10:00, 01 Апр 69 рублей – и клещи разбегутся ужасе от этого запаха: лучше любых репеллентов – и вовсе не эфирные масла pxhere.com Сезон клещей открыт, и даже на собственной даче можно подцепить опасного кровососа. Магазинные репелленты часто разочаровывают: насекомые ...

16:00, 06 Апр Дешевая – не значит плохая: Почему LADA Granta даже в «нулевой» комплектации лучше многих «азиатов» Отечественный «бюджетник» не зря считается флагманом линейки «АвтоВАЗ». С 2011 года модельный ряд «Гранты» получил доработки технической части, внешн...

21:30, 10 Апр Современная система расчетно-кассового обслуживания: как банковские счета, платежные операции и финансовые сервисы формируют основу стабильной работы бизнеса и управления денежными потоками Расчетно-кассовое обслуживание, часто сокращаемое как РКО, является одной из ключевых банковских услуг для бизнеса. Любая компания, независимо от мас...

19:44, 22 Мар Лазерная эпиляция диодным лазером как современная технология удаления волос: принципы работы, безопасность, эффективность, долгосрочные результаты и влияние на индустрию красоты и ухода за телом Лазерная эпиляция диодным лазером — это одна из самых востребованных процедур в современной косметологии, направленная на долговременное удаление неж...

06:00, 25 Мар Перемолотые рога и копыта, мяса нет: Росконтроль назвал бренды тушенки, которые лучше не брать даже по акции Мясные консервы — удобный продукт, который хранится годами и не требует готовки. Но за красивой этикеткой часто скрывается не мясо, а непонятная масс...

09:24, 30 Мар Глубокое и максимально подробное исследование паровых котлов: устройство, принципы работы, сферы промышленного применения, энергоэффективность, безопасность эксплуатации и роль парогенераторов в современной энергетике и производстве Паровые котлы являются важнейшим элементом энергетических и производственных систем. Они используются для получения водяного пара, который служит ист...

20:40, 31 Мар Революция в офтальмологии и восстановлении зрения: глубокий разбор технологии лазерной коррекции LASIK, принципов работы процедуры, этапов операции, периода восстановления и современных альтернативных методов лечения Современная медицина достигла впечатляющих успехов в области офтальмологии. Одним из наиболее значимых достижений последних десятилетий стала лазерна...

21:00, 10 Апр Слепцова о позиции Пихлера по допуску россиян: «Он проработал с нами столько лет, говорил, что влюблен в Россию... Если ты так считаешь, лучше промолчать» Олимпийская чемпионка Ванкувера-2010 Светлана Слепцова высказалась о церемонии награждения по итогам мужской эстафеты Сочи-2014, которая прошла на Ол...

20:22, 22 Мар Аппараты МРТ: Полное руководство по выбору оборудования, принципам работы, современным технологиям, безопасности, подготовке пациентов, видам диагностики, обслуживанию и интеграции в медицинские учреждения для точной, безопасной и эффективной визуализации Магнитно-резонансная томография (МРТ) является одной из самых точных и информативных технологий медицинской визуализации, позволяя получать подробные...

22:45, 23 Мар Всеобъемлющее руководство по билетным системам для концертов и спортивных событий: от принципов работы, автоматизации и технологий продажи билетов до интеграции с онлайн-платформами, контроля доступа, аналитики посещаемости, безопасности, маркетинговых ст Билетные системы для концертов и спортивных мероприятий — это современное решение для автоматизации процесса продажи и контроля доступа зрителей. Они...

08:09, 04 Апр Полная стратегия современного трудоустройства: почему создание ATS-совместимого резюме, его профессиональная проверка и разработка точного таргетированного резюме становятся главным инструментом получения работы в цифровую эпоху Современный рынок труда стремительно меняется под влиянием технологий. Если ещё несколько десятилетий назад поиск работы происходил преимущественно ч...

22:00, 05 Апр Карседо о 2:1 с «Локо»: «В 1-м тайме «Спартаку» не хватало мобильности, во 2-м были лучше соперника, создали 5-6 моментов. Выиграть 1-2 матча легко – эту серию необходимо продолжать» Главный тренер «Спартака» Хуан Карлос Карседо прокомментировал победу над «Локомотивом» в матче 23-го тура Мир РПЛ (2:1). – Довольны ли реализацией м...

13:00, 31 Мар Крикунов о Тардифе: «Слюнтяй, худший президент в истории хоккея. Третьяк был бы лучше. Разговоры начинаются, что шведы или финны не поедут на турниры. Куда вы, чухонцы, лезете?» Бывший главный тренер сборной России Владимир Крикунов считает, что президент Федерации хоккея России Владислав Третьяк мог бы заменить Люка Тардифа ...

18:00, 20 Мар Александр Соболев: «В «Спартаке» есть люди-паразиты, которые изнутри делают плохо клубу. В том числе из-за них я ушел. Если клуб их уберет, «Спартак» станет лучше» Нападающий «Зенита» Александр Соболев рассказал о людях-паразитах, которые наносят вред «Спартаку». – Помнишь тот день, когда впервые сказал себе: «Я...

12:00, 30 Мар 76% болельщиков в АПЛ выступают за отмену ВАР, следует из опроса Ассоциации болельщиков Англии и Уэльса. Лишь 3,4% считают, что система видеоповторов сделала футбол лучше 90% болельщиков клубов АПЛ считают, что введение системы ВАР навредило футболу. Ассоциация футбольных болельщиков (FSA), представляющая интересы боле...

14:00, 25 Мар Гаджиев о налоговой задолженности в 72 млн рублей: «Лучше заплатить, против ветра писать не буду. Справедливо ли? Пени есть пени. Можно сказать, что и НДС 20% несправедливо» Основатель Fight Nights Камил Гаджиев высказался о налоговой задолженности. В феврале 2026 года у промоушена Fight Nights, которым руководит Гаджиев,...

20:00, 25 Мар Карпин про матчи с южноамериканцами: «Результат хотелось бы лучше, но говорить, что игра была плохой – нет. С Перу – ошибка Сафонова, 1 из 1000 ударов так забьют. С Чили сами себе создали моменты» Главный тренер сборной России Валерий Карпин в разговоре с Нобелем Арустамяном высказался о матчах национальной команды с Перу (1:1) и Чили (0:2). – ...