Estas baterías, que operan a nivel microscópico, van más allá las reglas convencionales de la física, especialmente en lo que respecta a la relación causa-efecto, y podrían cambiar la forma de concebir el almacenamiento de energía.
Para que lo entiendas a la perfección, las baterías cuánticas funcionan almacenando energía en los estados cuánticos de átomos y moléculas en lugar de depender de materiales como el litio, utilizados en las baterías convencionales.
Un estudio reciente de la Universidad de Tokio destaca ahora un aspecto clave de estas baterías: su capacidad para romper con las nociones tradicionales de tiempo. En el reino cuántico, donde las reglas cambian, el tiempo ya no es tan lineal como se piensa y demostraron que estas baterías, al aprovechar una característica cuántica llamada "orden causal indefinido", pueden cargar más eficientemente al permitir que varias etapas de carga ocurran a la vez.
Carga más eficiente y con mayor energía almacenada gracias a las baterías cuánticas
Yuanbo Chen, uno de los investigadores, explica que mientras las baterías tradicionales siguen las leyes clásicas, las baterías cuánticas, al trabajar con partículas diminutas gobernadas por principios cuánticos, ofrecen nuevas formas de aprovechar su potencial.
"Si bien las baterías químicas se rigen por las leyes clásicas de la física, las partículas microscópicas son de naturaleza cuántica, por lo que tenemos la oportunidad de explorar formas de usarlas, que dobleguen o incluso rompan nuestras nociones intuitivas de lo que sucede a pequeña escala. Estoy particularmente interesado en la forma en que las partículas cuánticas pueden funcionar para romper una de nuestras experiencias más fundamentales, la del tiempo”, explica.
En términos prácticos, los científicos recrearon una batería cuántica a gran escala en el laboratorio, utilizando láseres y espejos. Al hacerlo, demostraron que el orden causal indefinido puede cambiar la forma en que estas baterías se cargan, ofreciendo un rendimiento energético mejorado y eficiencia térmica.
"Vimos enormes ganancias tanto en la energía almacenada en el sistema como en la eficiencia térmica. Y de manera un tanto contradictoria, descubrimos el efecto sorprendente de una interacción que es inversa a lo que se podría esperar: un cargador de menor potencia podría proporcionar energías más altas con mayor eficiencia que un cargador de potencia comparablemente mayor que utilice el mismo aparato·, comentan.
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