Από τις μικροσκοπικές ιατρικές συσκευές έως τα εφεδρικά δίκτυα μεταβλητών πηγών ενέργειας, η αποθήκευση ενέργειας αποτελεί μια από τις μεγάλες προκλήσεις της εποχής μας. Η γρήγορη και αποτελεσματική φόρτιση αποτελεί μέρος αυτής. Οι μπαταρίες που λειτουργούν κάνοντας χρήση της κβαντικής τεχνολογίας θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για την αποθήκευση ενέργειας.
Αν και οι μπαταρίες αυτές έχουν παραχθεί μόνο σε μικρή κλίμακα σε εργαστήρια, μια μέρα θα μπορούσαν να προσφέρουν πλεονεκτήματα έναντι των συμβατικών μπαταριών που θα μπορούσαν να τις κάνουν να προτιμηθούν σε ορισμένες τουλάχιστον θέσεις.
«Οι τρέχουσες μπαταρίες για συσκευές χαμηλής ισχύος, όπως τα smartphones ή οι αισθητήρες, χρησιμοποιούν συνήθως χημικές ουσίες όπως το λίθιο για την αποθήκευση φορτίου, ενώ μια κβαντική μπαταρία χρησιμοποιεί μικροσκοπικά σωματίδια όπως συστοιχίες ατόμων», δήλωσε ο μεταπτυχιακός φοιτητής του Πανεπιστημίου του Τόκιο Γιουάνμπο Τσεν.
«Ενώ οι χημικές μπαταρίες διέπονται από τους κλασικούς νόμους της φυσικής, τα μικροσκοπικά σωματίδια είναι κβαντικής φύσης, όταν έχουμε την ευκαιρία να εξερευνήσουμε τρόπους χρήσης τους. Με ενδιαφέρει ιδιαίτερα ο τρόπος με τον οποίο τα κβαντικά σωματίδια μπορούν να λειτουργήσουν για να παραβιάσουν μια από τις πιο θεμελιώδεις εμπειρίες μας, αυτή του χρόνου».
«Στην κλασική φυσική, η αιτιότητα μπορεί να λειτουργήσει μόνο με έναν τρόπο - η αιτία προηγείται του αποτελέσματος. Ακόμα και η κβαντική φυσική, η οποία τόσο συχνά αρνείται να δεσμευτεί από τους φαινομενικά αδιάβλητους νόμους της φυσικής, συνήθως φαίνεται να τηρεί αυτόν. Δηλαδή, για να υπάρχει οποιαδήποτε πιθανότητα να προκληθεί το Β, το Α πρέπει να προηγηθεί».
Ωστόσο, ο Τσεν είναι μέλος μιας ομάδας που απέδειξε ότι δεν είναι απαραίτητο να συμβαίνει αυτό. Έχουν αποδείξει ότι είναι δυνατόν να δημιουργηθεί μια υπέρθεση μιας κατάστασης όπου το Α έρχεται πριν από το Β, και επομένως μπορεί εύλογα να το προκαλέσει, και όπου το Β έρχεται πριν από το Α. Αυτό είναι ένα παράδειγμα αόριστης αιτιώδους τάξης (ICO).
Αυτό σημαίνει ότι αντί μια κβαντική μπαταρία να φορτίζεται πρώτα από τη μία συσκευή φόρτισης και μετά από την άλλη, μπορεί να φορτίζεται από μια υπέρθεση και των δύο. Επιπλέον, όταν γίνεται αυτό, τα αποτελέσματα που κανονικά πρέπει να ανταλλάσσονται μεταξύ τους βελτιώνονται μαζί.
Όπως ανέφερε ο ίδιος: «Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι τόσο η ποσότητα της ενέργειας που φορτίζεται όσο και η θερμική απόδοση μπορούν να ενισχυθούν ταυτόχρονα», γράφουν ο Chen και οι συνεργάτες του.
