Kuantum pil: Araştırmacılar bir prototipin inşa edildiğini bildirdi

Avustralyalı araştırmacılar kuantum pillerin geliştirilmesinde önemli bir adım atıldığını bildirdi. Bilim dergisi “Nature”ın özetlediği üzere, ilk kez tam bir şarj ve deşarj döngüsünden geçen, çalışan bir prototip oluşturmayı başardılar. Bunu yaparken, daha önce teorik olarak tartışılan bir kavram için pratik kanıtlar sağladılar. Kuantum mekaniği prensiplerine dayanan kuantum piller, uzun vadede geleneksel enerji depolama cihazlarından önemli ölçüde daha verimli olabilir.

Yeni prototip, bir lazer kullanılarak kablosuz olarak şarj ediliyor ve bu teknolojinin temel bir özelliğini ortaya koyuyor: Geleneksel pillerde kapasite arttıkça şarj süresi artarken (örneğin, akıllı telefonlar ile elektrikli arabaları karşılaştırırken) bu ilişki kuantum pillerle tersine çevrilebilir. Avustralya ulusal bilim ve araştırma kurumundan (CSIRO) fizikçiler, bu olağandışı davranışın, birkaç kuantum hücresinin birlikte çalıştığı ve böylece şarj sürecini hızlandırdığı sözde kolektif etkilere dayandığını söylüyor.

Araştırmacılar bu hızlanma etkisini 2022'de deneysel olarak göstermişlerdi, ancak depolanan enerjiyi kullanılabilir hale getirmemişlerdi. Mevcut prototip artık bu açığı kapatıyor: Femtosaniyeler içinde şarj oluyor (bir femtosaniye, saniyenin katrilyonda biri kadardır) ve enerjiyi birkaç nanosaniye boyunca depolayabiliyor; bu, son derece kısa ancak gereken şarj süresinden çok daha uzun bir süre. Günlük standartlara tercüme edersek bu, şarj edilmesi bir dakika süren bir pilin, enerjisini yıllarca koruyabileceği anlamına gelir.

Ancak Guardian'ın haberine göre teknoloji henüz emekleme aşamasında. Mevcut depolama kapasitesi son derece düşüktür ve pratik uygulamalar için yeterli değildir. Şu andaki en büyük zorluklardan biri, örneğin elektronik cihazlarda gerçek kullanımı mümkün kılmak için depolama süresinin önemli ölçüde uzatılmasıdır.

Ancak uzun vadede bilim adamları geniş bir yelpazede olası kullanımlar görüyorlar. Kuantum piller, enerjiyi özellikle verimli bir şekilde sağlayabildikleri için kuantum bilgisayarlara güç sağlamada özellikle önemli bir rol oynayabilir. Ayrıca, daha uzun mesafelerde kablosuz şarj olanağı da açılıyor. Örneğin drone'lara uçuş sırasında lazer enerjisi sağlamak veya hareket halindeki araçları durmaya gerek kalmadan şarj etmek düşünülebilir.

Bağımsız uzmanlar bu gelişmeyi önemli bir ilerleme olarak değerlendiriyor ancak aynı zamanda günlük yaşamda (örneğin elektrikli otomobillerde) kullanımın henüz çok uzakta olduğunu da vurguluyor. Başlangıçta teknolojinin öncelikle kuantum teknolojisi gibi uzmanlaşmış alanlarda kullanılması muhtemel.