澳大利亚科学家制造出世界上首个工作量子电池原型，这种电池充电速度随规模增大而加快，完全颠覆了传统电池的工作原理。
澳大利亚国家科学机构CSIRO与RMIT大学、墨尔本大学的研究团队合作，展示了世界上首个工作量子电池原型。这是一种实际物理设备，使用量子物理规则而非化学原理进行充电、存储能量和放电。研究成果于周三发表在《自然·光：科学与应用》杂志上。
该原型是一个微小的层状有机材料晶圆，通过激光脉冲无线充电。脉冲持续时间仅为飞秒级别（一飞秒是千万亿分之一秒），设备在此窗口内完成充电，然后将能量存储纳秒级时间——比充电时间长约六个数量级。
量子电池的奇特特性
首席研究员James Quach解释说：“如果我们能在一分钟内给电池充电，它就能保持充电状态数年。”真正的奇特之处在于缩放行为。
传统电池随着容量增大充电速度变慢，但量子电池恰恰相反。设备中分子越多，每个分子充电速度越快——因为在量子层面，它们不是单独行动，而是集体行为，以研究人员称为“超吸收”的协调爆发方式共享输入能量。
从技术上讲，研究人员表示充电时间按1/√N下降，其中N是分子数量。电池容量翻倍，充电时间几乎减半，依此类推。
实际应用前景
该原型的总容量以十亿分之一电子伏特计量——目前还不足以驱动现实世界中的任何设备。但量子计算机是另一回事。这些系统已经有特定的能源问题：它们脆弱的量子状态需要以相干方式提供能量，而传统电子设备会引入噪声。
昆士兰大学量子技术实验室负责人Andrew White教授表示：“量子电池可以相干地提供能量，为量子计算机提供最低的能源成本。”
CSIRO已经在寻求开发合作伙伴，包括电动汽车制造商和深度科技投资者，以推动研究向前发展。理论比硬件领先了十年，现在硬件终于赶上了。
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