У світі було вперше заряджено квантовий акумулятор за допомогою лазера всього за кілька наносекунд.

Батарея, що заряджається без використання проводів — за допомогою лазерного випромінювання, і робить це значно швидше, залежно від її розміру. Це може здатися неймовірним, але 18 березня 2026 року CSIRO, австралійське національне наукове агентство, у співпраці з RMIT University та Мельбурнським університетом, опублікували в журналі Light: Science & Applications опис першого у світі повноциклового квантового акумулятора. Цей унікальний пристрій здатен заряджати, зберігати та віддавати енергію, спираючись виключно на принципи квантової механіки, без залучення хімічних реакцій.

Сучасні літій-іонні батареї в телефонах та електромобілях працюють на хімічних реакціях: іони переміщуються між електродами через електроліт. Це перевірений підхід, але він має фізичні межі: більший акумулятор заряджається довше, а швидкість заряджання обмежена хімічними процесами.

Квантовий акумулятор функціонує за зовсім іншими принципами. На відміну від традиційних хімічних акумуляторів, він використовує квантову суперпозицію та заплутаність — властивості частинок, які дозволяють їм бути в кількох станах одночасно та взаємодіяти, незалежно від відстані між ними. Енергія в такому акумуляторі зберігається не в хімічному вигляді, а в квантових станах атомів або молекул.

Прототип, створений командою науковців під керівництвом доктора Джеймса Куача з CSIRO, базується на багатошаровій органічній мікропорожнині – мініатюрній "сендвіч"-структурі, виготовленій з різних матеріалів, яка має унікальні властивості для захоплення світла. Процес заряджання здійснюється бездротовим способом за допомогою лазера, що трансформує світлову енергію в електричний струм.

Важливе підтвердження, отримане завдяки сучасній спектроскопії: прототип зумів зберігати накопичену енергію у шість разів довше, ніж тривала сама процедура заряджання. Якщо зарядження тривало лише фемтосекунду (одна мільйонна мільярдної частки секунди), то зберігання енергії відбувалося протягом наносекунд.

Найбільш контрінтуїтивний результат: "Наші дані підтверджують фундаментальний квантовий ефект, який повністю суперечить інтуїції: квантові акумулятори заряджаються швидше зі збільшенням розміру", -- пояснив д-р Куач. Якщо батарея має N елементів зберігання, то завдяки колективним квантовим ефектам кожен елемент заряджається за 1/√N часу -- тобто вдвічі більша батарея заряджатиметься приблизно вдвічі швидше. Це пряма протилежність звичайним акумуляторам.

Раніше, у 2022 році, команда представила свій перший прототип, який демонстрував підвищення швидкості заряджання при збільшенні його розмірів, однак не мав можливості відбору енергії. Новий пристрій вперше успішно завершив весь цикл, що стало ключовим науковим досягненням. Як зазначив д-р Куач у статті для CSIRO, перший політ братів Райт тривав лише трохи більше, ніж заряд у їхньому первісному прототипі. Для досягнення прогресу потрібен час.

Аспірант РМІТ Деніел Тіббен, один із авторів дослідження, акцентував увагу на несподіваній вигоді від збільшення розмірів батарей: більші акумулятори заряджаються набагато швидше у пропорційній залежності. Цей ефект може мати важливе значення для промислових систем зберігання енергії та електричних транспортних засобів.

Повний перехід до відновлюваної енергетики, який необхідний для протидії кліматичним переломним точкам, критично залежить від технологій зберігання енергії. Акумулятори -- вузьке місце: вони повільно заряджаються, деградують з часом і обмежують практичність електромобілів. Квантовий підхід міг би розв'язати відразу кілька з цих проблем.

"Моя головна мета – це майбутнє, в якому електромобілі можна буде заряджати швидше, ніж заправляти бензинові автомобілі, або бездротово живити пристрої на відстані", – поділився думками д-р Куач. Він додав, що квантовий прорив у сфері обчислень показує: коли квантові технології подолають початковий етап концептуального підтвердження, наступний розвиток може бути надзвичайно швидким.