Batterie quantistiche: il futuro dello stoccaggio energetico

Batterie quantistiche: il futuro dello stoccaggio energetico

Lo stoccaggio dell’energia, compresa la ricarica rapida ed efficiente, è una delle grandi sfide del nostro tempo. (Lane V. Erickson/Shutterstock.com)

Le batterie che sfruttano fenomeni quantistici potrebbero essere utilizzate per lo stoccaggio dell’energia. Sebbene siano ancora in fase di sviluppo nei laboratori, potrebbero offrire vantaggi rispetto alle batterie convenzionali in alcuni settori. Lo stoccaggio dell’energia è una sfida importante, soprattutto per dispositivi come smartphone e sensori. Le batterie chimiche attuali utilizzano sostanze come il litio, mentre le batterie quantistiche utilizzano particelle microscopiche come array di atomi. Queste particelle sono di natura quantistica e possono sfidare le nostre intuizioni sulla fisica a piccola scala. Un team di ricercatori ha dimostrato che è possibile creare una sovrapposizione di uno stato in cui l’ordine causale è indefinito. Ciò significa che una batteria quantistica può essere caricata da una sovrapposizione di entrambi i dispositivi di ricarica contemporaneamente. Inoltre, i risultati migliorano insieme, aumentando sia l’energia immagazzinata che l’efficienza termica. Questo effetto è controintuitivo, poiché un caricatore a bassa potenza può fornire energie più elevate con maggiore efficienza rispetto a un caricatore ad alta potenza. Il team ha utilizzato uno switch quantistico per ottenere questi risultati. Anche se il sistema creato dal team non è portatile, si spera che la miniaturizzazione possa renderlo accessibile in futuro. Inoltre, il team ritiene che l’ordine causale indefinito possa essere utilizzato anche per migliorare l’efficienza dei pannelli solari. Attualmente, i pannelli solari diventano meno efficienti quando si riscaldano, ma l’utilizzo di ICO potrebbe risolvere questo problema. Gli scienziati stanno già lavorando a frigoriferi quantistici che utilizzano ICO. Lo studio è stato pubblicato su Physical Review Letters.

La sovrapposizione quantistica di due ordini di carica rende possibile inserire più energia in una batteria con un dispositivo di ricarica più debole.

La sovrapposizione quantistica di due ordini di carica rende possibile inserire più energia in una batteria con un dispositivo di ricarica più debole. (© 2023 Chen et al. (CC BY-ND))

Per creare sovrapposizioni, gli autori hanno utilizzato laser e specchi divisori di fasci per creare interruttori quantistici.

Per creare sovrapposizioni, gli autori hanno utilizzato laser e specchi divisori di fasci per creare interruttori quantistici. (© 2023 Zhu et al. (CC BY-ND))

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