Australia konstruuje pierwszy na świecie prototyp baterii kwantowej

Przełom wbrew intuicji

Australijscy naukowcy dokonali czegoś, co kiedyś było czysto teoretyczne: działającej baterii kwantowej, która ładuje, przechowuje i uwalnia energię. Prototypowe urządzenie, opracowane przez badaczy z CSIRO, RMIT University i University of Melbourne, po raz pierwszy w historii umożliwiło baterii kwantowej wykonanie pełnego cyklu ładowania i rozładowywania, jak wynika z ustaleń opublikowanych w marcu 2026 roku w czasopiśmie Light: Science & Applications.

To maleńkie, warstwowe urządzenie organiczne można ładować bezprzewodowo za pomocą lasera – osiągając pełne naładowanie w zaledwie femtosekundach, czyli biliardowych częściach sekundy. Być może najbardziej niezwykłym aspektem jest jednak właściwość, która przeczy codziennej intuicji: bateria kwantowa ładuje się tym szybciej, im jest większa.

Jak działają baterie kwantowe

W przeciwieństwie do konwencjonalnych baterii, które przechowują energię poprzez reakcje chemiczne, baterie kwantowe wykorzystują zbiorowe efekty kwantowe – zjawiska wynikające z zasad superpozycji i splątania w skali subatomowej. Cząsteczki wewnątrz urządzenia nie absorbują energii indywidualnie. Zamiast tego zachowują się zbiorowo, dzieląc się napływającą energią w skoordynowanym wybuchu znanym jako "superabsorpcja".

„Im więcej cząsteczek upakowanych jest w urządzeniu, tym szybciej każda z nich się ładuje” – wyjaśnił dr James Quach, lider naukowy ds. nauk i technologii kwantowych w CSIRO, który kierował inżynierią prototypu. Czas ładowania maleje proporcjonalnie do pierwiastka kwadratowego z liczby jednostek molekularnych – przewaga skalowania, która dramatycznie rośnie wraz z rozmiarem.

Urządzenie zachowywało również zmagazynowaną energię przez nanosekundy, czyli mniej więcej sześć rzędów wielkości dłużej niż trwało ładowanie. Choć nanosekundy mogą brzmieć ulotnie, ten stosunek stanowi znaczące osiągnięcie w dziedzinie kwantowej.

Potencjał skalowania – i twarde granice

Moc rozładowania elektrycznego prototypu skaluje się superekstensywnie, co oznacza, że rośnie szybciej niż liczba cząsteczek zawartych w baterii. Stanowi to ostry kontrast w stosunku do klasycznych baterii, w których zwiększanie skali zazwyczaj wprowadza nieefektywności.

Jednak technologia ta jest jeszcze daleka od gotowości do użytku konsumenckiego. Obecne urządzenie przechowuje tylko kilka miliardów elektronowoltów energii – o rzędy wielkości za mało, aby zasilić smartfon, a tym bardziej pojazd elektryczny. Czas przechowywania ładunku, mierzony w nanosekundach, jest zdecydowanie zbyt krótki dla konwencjonalnych zastosowań.

Zespół badawczy poczynił już postępy w tym zakresie. W lipcu 2025 roku naukowcy z RMIT i CSIRO wydłużyli żywotność baterii kwantowej 1000 razy, z nanosekund do mikrosekund – co stanowiło kluczowy krok w kierunku obecnego przełomu.

Gdzie baterie kwantowe mogą mieć znaczenie

Choć zasilanie codziennej elektroniki pozostaje odległym celem, najbardziej obiecującym zastosowaniem tej technologii w najbliższej przyszłości może być samo przetwarzanie kwantowe. Wraz z rozwojem procesorów kwantowych poza ograniczenia laboratoryjne, będą one wymagały systemów magazynowania energii, które działają z kompatybilnymi prędkościami i w odpowiedniej skali. Bateria kwantowa działająca w temperaturze pokojowej i charakteryzująca się ultraszybkim ładowaniem może być dokładnie tym, czego potrzebują komputery kwantowe.

Poza przetwarzaniem danych, naukowcy przewidują potencjalne zastosowania w:

• Ultraszybkim ładowaniu pojazdów elektrycznych – jeśli uda się wydłużyć czas przechowywania
• Bezprzewodowym przesyłaniu energii na odległość
• Magazynowaniu energii w sieci nowej generacji z wykorzystaniem superekstensywnego skalowania

Droga przed nami

Osiągnięcie australijskiego zespołu przekształca baterie kwantowe z teoretycznej ciekawostki w eksperymentalnie potwierdzoną koncepcję. Następną krytyczną przeszkodą jest wydłużenie czasu przechowywania energii z nanosekund do praktycznie użytecznych okresów. Jeśli to wyzwanie uda się pokonać, baterie kwantowe mogą zasadniczo zmienić sposób, w jaki myślimy o magazynowaniu energii – nie jako o powolnym procesie chemicznym, ale jako o natychmiastowym zdarzeniu kwantowym.