《電子技術(shù)應(yīng)用》
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全球首个概念验证量子电池问世

实现“飞秒充电,纳秒储能”
2026-03-20
來源:IT之家

3 月 20 日消息,英國(guó)衛(wèi)報(bào)昨日(3 月 19 日)發(fā)布博文,報(bào)道稱來自澳大利亞國(guó)家科學(xué)機(jī)構(gòu)(CSIRO)的科學(xué)家成功研發(fā)出全球首個(gè)概念驗(yàn)證型量子電池原型,相關(guān)研究成果已發(fā)表在《光:科學(xué)與應(yīng)用》雜志上。

該科研團(tuán)隊(duì)稱這是科學(xué)界首個(gè)實(shí)現(xiàn)“充電、儲(chǔ)能、放電”完整生命周期循環(huán)的量子電池,標(biāo)志著該技術(shù)正式從 2013 年的純理論構(gòu)想邁向?qū)嶓w可用階段。

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圖源:澳大利亞國(guó)家科學(xué)機(jī)構(gòu)(CSIRO)

援引博文介紹,傳統(tǒng)電池面臨著體積越大、充電時(shí)間越長(zhǎng)的物理限制。量子電池則展現(xiàn)出完全相反的物理特性,其具備獨(dú)特的“集體效應(yīng)”,即參與的量子單元越多,整體充電速度反而越快。

首席研究員詹姆斯 · 夸赫(James Quach)博士及其團(tuán)隊(duì)曾于 2022 年成功展示過量子電池的快速充電特性,但當(dāng)時(shí)的技術(shù)無法從原型中提取能量。

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圖源:澳大利亞國(guó)家科學(xué)機(jī)構(gòu)(CSIRO)

最新一代原型徹底突破了這一瓶頸,其充電過程僅耗時(shí)飛秒(千萬億分之一秒),并在納秒級(jí)(十億分之一秒)時(shí)間內(nèi)完成儲(chǔ)能。

雖然目前該原型的容量?jī)H為幾十億電子伏特(eV,物理學(xué)中常用的微觀能量單位),尚不足以為常規(guī)電子設(shè)備供電,但其儲(chǔ)能時(shí)間已達(dá)到充電時(shí)間的百萬倍。

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研發(fā)團(tuán)隊(duì)接下來的核心任務(wù)是大幅延長(zhǎng)儲(chǔ)能時(shí)間。一旦儲(chǔ)能技術(shù)成熟,這種能瞬間完成充電的設(shè)備將徹底顛覆現(xiàn)有的能源補(bǔ)給網(wǎng)絡(luò)。夸赫博士設(shè)想,未來可通過激光為飛行中的無人機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程充電,電動(dòng)汽車駕駛員也無需在充電站停留,完全可以實(shí)現(xiàn)“邊走邊充”。

昆士蘭大學(xué)量子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人安德魯 · 懷特(Andrew White)教授對(duì)該項(xiàng)獨(dú)立研究給予了高度評(píng)價(jià)。他強(qiáng)調(diào),該原型證明了量子電池已不再是紙上談兵,而是切實(shí)可行的技術(shù),不過他指出,這項(xiàng)技術(shù)在短期內(nèi)不會(huì)應(yīng)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域。

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