Des scientifiques ont créé une batterie quantique se rechargeant en femtosecondes

Des chercheurs de l'agence scientifique nationale australienne CSIRO ont créé un prototype de batterie quantique radicalement différent des batteries lithium-ion traditionnelles. Cette nouvelle technologie attire l'attention des experts car la vitesse de charge augmente avec la taille de l'appareil et elle génère un courant électrique. C'est ce que rapporte Ixbt.com rapporte .

Selon ixbt.com, le nouveau développement est mené par une équipe dirigée par le physicien quantique James Quach. Contrairement aux batteries traditionnelles, cet appareil ne repose pas sur des réactions chimiques pour stocker l'énergie, mais utilise des effets quantiques collectifs basés sur l'interaction entre la lumière et la matière.

Comment fonctionne la batterie quantique

La base de l'appareil est constituée d'une microcavité optique composée de deux minuscules miroirs situés à seulement 100 nm l'un de l'autre. C'est environ mille fois plus fin que l'épaisseur d'un cheveu humain. L'espace entre les miroirs est rempli de molécules de colorant organique et est éclairé par un laser.

L'interaction des photons avec les molécules crée des états hybrides de lumière et de matière : les polaritons. Il en résulte un effet de super-absorption, où les molécules commencent à absorber l'énergie non pas individuellement, mais collectivement. Plus le nombre de molécules dans le système est élevé, plus le processus d'absorption d'énergie s'accélère.

Perspectives et applications pratiques

Actuellement, l'échantillon expérimental est capable de se charger en femtosecondes, soit un quadrillionième de seconde. L'énergie stockée est conservée pendant environ un million de fois plus longtemps que le processus de charge, c'est-à-dire pendant des nanosecondes. Néanmoins, la technologie est encore très loin du niveau d'une batterie destinée aux smartphones ou aux véhicules électriques.

La capacité du prototype actuel est microscopique, ne représentant que quelques milliards d'électron-volts. La tâche principale des chercheurs est non seulement d'augmenter cet indicateur, mais aussi d'extraire l'énergie stockée de manière stable. La dernière expérience réalisée est une étape importante dans cette direction, l'équipe ayant ajouté une couche supplémentaire permettant d'extraire un courant électrique de la batterie.

Un autre avantage important du développement de la CSIRO est qu'il peut fonctionner à température ambiante. Certains concepts alternatifs de batteries quantiques utilisent des supraconducteurs et nécessitent un refroidissement en dessous de -150 °, ce qui rend leur application pratique considérablement plus difficile.