Литий — прошлый век: учёные создали квантовую батарею, она заряжается за фемтосекунды

Разработкой занимается команда квантового физика Джеймса Куача. В отличие от литий-ионных аккумуляторов, прототип не использует химические реакции для накопления энергии. Вместо этого он основан на коллективных квантовых эффектах взаимодействия света и вещества.

Основой устройства служит оптическая микрополость из двух крошечных зеркал, расположенных примерно в 100 нанометрах друг от друга — примерно в тысячу раз меньше толщины человеческого волоса. Пространство между зеркалами заполнено молекулами органического красителя и освещается лазером.

Взаимодействие фотонов с молекулами создаёт гибридные состояния света и вещества — поляритоны. При этом возникает эффект сверхпоглощения: молекулы начинают поглощать энергию коллективно, а не независимо друг от друга.

Именно здесь проявляется главное необычное свойство технологии. Чем больше молекул участвует в системе, тем быстрее происходит поглощение энергии. Поэтому увеличение размера квантовой батареи теоретически не замедляет её зарядку, как можно ожидать от обычного аккумулятора, а наоборот — ускоряет.

Экспериментальный образец заряжается за фемтосекунды — квадриллионные доли секунды. Накопленная энергия сохраняется в течение наносекунд, то есть примерно в миллион раз дольше самого процесса зарядки.

Однако до аккумулятора для смартфона или электромобиля технологии чрезвычайно далеко. Ёмкость нынешнего прототипа микроскопическая — всего несколько миллиардов электрон-вольт. Главная задача исследователей заключается не только в увеличении этого показателя, но и в стабильном извлечении накопленной энергии.

Новый эксперимент стал важным шагом именно в этом направлении. Команда добавила в конструкцию дополнительный слой, позволивший получить от квантовой батареи электрический ток. Подробные результаты ещё анализируются и будут представлены в отдельной научной работе.

Ещё одно преимущество разработки CSIRO — работа при комнатной температуре. Некоторые альтернативные концепции квантовых батарей используют сверхпроводники и требуют охлаждения ниже примерно -150 °C, что значительно усложняет практическое применение.

Источники:https://www.ixbt.com/news/2026/08/26/430564-litii-proslyi-vek-ucenye-sozdali-kvantovuiu-batareiu-ona-zariazaetsia-za-femtosekundy.html

теги статьи

5G Диоды Интернет вещи Микросхемы Полупроводники Роботы Триоды Чип Электронные компоненты

последние события

20.10.26

Дроны-камикадзе для тушения пожаров придумали в России: они взрываются внутри горящих зданий

Беспилотники смогут проникать в помещения, куда не добраться пожарным, однако метод требует испытаний и строгих правил применения.

16.10.26

Российские космические микросхемы готовят к ядерному взрыву

Отечественные электронные компоненты проверяют на гамма- и нейтронное излучение, а также воздействие тяжёлых заряженных частиц

13.10.26

Нейропроцессоры сегодня и завтра:как ИИ-чипы в смартфонах меняют наши устройства

Помните, как 8 лет назад Huawei Mate 10 с процессором Kirin 970 впервые показал нам, что смартфон может «думать» сам, без отправки данных в облако? С тех пор искусственный интеллект в телефонах прошел путь от экспериментальной функции до одного из ключевых факторов, определяющих производительность и пользовательский опыт. Однако до недавнего времени этот прогресс казался постепенным, эволюционным. Сегодня мы стоим на пороге революции: нейропроцессоры (NPU) стремительно развиваются, а в ближайшие годы нас ждут настоящие прорывы.
Разбираемся, что изменилось на рынке и какие перспективы открываются перед мобильным ИИ.

06.10.26

Исследование свойств оксида гафния открывает новые возможности для производства конденсаторов, памяти и систем охлаждения

Новое исследование показало, что оксид гафния может накапливать и высвобождать электрическую энергию, оставаясь стабильным при экстремальных температурах.

05.10.26

Подготовлены три сценария развития российской мегакорпорации по производству чипов

В рамках подготовки стратегии «Объединенной микроэлектронной компании» Сбербанк представил отрасли модель спроса на микроэлектронику в России. Документ описывает три сценария развития рынка до 2036 года: базовый, консервативный и оптимистичный. Модель рассчитана в пластинах. Например, при базовом сценарии спрос на пластины вырастет с 0,8–1,0 млн до 1,6–1,8 млн штук.

29.09.26

Мантуров рассказал, на что пойдет технологический сбор с компаний

Мантуров раскрыл детали создания объединенной структуры в сфере микроэлектроники. Она будет называться «Интегральные системы». Все доходы бюджета от технологического сбора пойдут на ее развитие.

28.09.26

Без каких 10 материалов современные технологии встанут

Можно иметь деньги, инженеров и готовые чертежи, но не построить ни спутник, ни электромобиль. Причина — нехватка нужного сырья: его либо добывают слишком мало, либо основные поставки завязаны на одну страну. Щепотка галлия влияет на работу радара, крошечный конденсатор из тантала решает, полетит ли спутник, а дефицит меди способен задержать целый дата-центр. Вот 10 материалов, от которых зависят современные высокие технологии и которые тихо определяют, что человечество вообще способно построить.

22.09.26

Закон Мура ищет новое пространство не в длину, а в толщину

Следующий скачок процессоров может произойти по вертикали.

Помощник