นี่คือแบตเตอรี่ควอนตัมลูกแรกของโลกหรือไม่? นักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลียกล่าว

<p>นักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลียได้พัฒนาสิ่งที่พวกเขาเรียกว่าเป็นต้นแบบแบตเตอรี่ควอนตัม (quantum battery) ที่ใช้งานได้จริงเป็นครั้งแรกของโลก</p>
<p>แบตเตอรี่ควอนตัม ซึ่งถูกเสนอเป็นแนวคิดเชิงทฤษฎีครั้งแรกในปี 2013 ใช้หลักการของกลศาสตร์ควอนตัมในการกักเก็บพลังงาน และมีศักยภาพที่จะมีประสิทธิภาพมากกว่าแบตเตอรี่ทั่วไป</p>
<p>ขณะนี้นักวิจัยได้สร้างต้นแบบที่ชาร์จแบบไร้สายด้วยเลเซอร์ ซึ่งพวกเขาเชื่อว่าเป็นก้าวสำคัญสู่แบตเตอรี่ควอนตัมที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์พร้อมเวลาในการชาร์จที่รวดเร็ว</p>
<p>ดร. เจมส์ ควอค ผู้นำการวิจัยจาก CSIRO หน่วยงานวิทยาศาสตร์แห่งชาติของออสเตรเลีย กล่าวว่า “นี่เป็นต้นแบบแรกที่ทำงานครบวงจรของแบตเตอรี่ กล่าวคือ คุณชาร์จมัน กักเก็บพลังงาน และคุณสามารถคายประจุได้”</p>
<p>ในแบตเตอรี่ทั่วไป เวลาในการชาร์จจะเพิ่มขึ้นตามขนาด “นั่นคือเหตุผลที่โทรศัพท์มือถือของคุณใช้เวลาประมาณ 30 นาทีในการชาร์จ และรถยนต์ไฟฟ้าของคุณใช้เวลาข้ามคืนในการชาร์จ” ควอคกล่าว</p>
<p>ในทางตรงกันข้าม “แบตเตอรี่ควอนตัมมีคุณสมบัติที่แปลกประหลาดมาก คือยิ่งมีขนาดใหญ่เท่าไหร่ ก็ยิ่งใช้เวลาชาร์จน้อยลงเท่านั้น” เขากล่าว นั่นเป็นเพราะคุณสมบัติที่เรียกว่า “collective effects” ซึ่งเซลล์ควอนตัมจะชาร์จเร็วขึ้นเมื่อมีเซลล์จำนวนมากขึ้น</p>
<p>ควอคและเพื่อนร่วมงานของเขาได้สาธิตคุณสมบัตินี้ครั้งแรก <a href="https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk3160">ในปี 2022</a> แต่ไม่มีวิธีในการดึงพลังงานออกจากแบตเตอรี่ต้นแบบนั้น</p>
<p>ต้นแบบใหม่นี้ ซึ่งมีรายละเอียดในวารสาร <a href="https://www.nature.com/articles/s41377-026-02240-6">Light: Science &amp; Applications</a> ใช้เวลาเพียง femtoseconds (หนึ่งในพันล้านล้านวินาที) ในการชาร์จ และกักเก็บพลังงานไว้ได้นานหลาย nanoseconds ซึ่งนานกว่าประมาณหกเท่า</p>
<p>เพื่อให้เห็นภาพ ควอคกล่าวว่า สำหรับแบตเตอรี่ที่ใช้เวลาหนึ่งนาทีในการชาร์จ หกเท่าจะหมายความว่ามันจะยังคงชาร์จอยู่เป็นเวลา “สองสามปี”</p>
<p>ต้นแบบปัจจุบันมีความจุเพียงไม่กี่พันล้าน electron volts “ซึ่งน้อยมากและไม่เพียงพอที่จะจ่ายพลังงานให้กับสิ่งใดที่มีประโยชน์” เขากล่าว</p>
<p>“สิ่งที่เราต้องทำต่อไปคือ… เพิ่มเวลาในการกักเก็บ” ควอคกล่าวเสริม “คุณต้องการให้แบตเตอรี่ของคุณเก็บประจุได้นานกว่าไม่กี่ nanoseconds หากคุณต้องการสนทนากับใครสักคนทางโทรศัพท์มือถือ”</p>
<p>แบตเตอรี่ควอนตัมที่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งชาร์จได้เกือบจะทันที อาจถูกนำไปใช้เพื่อจ่ายพลังงานให้กับคอมพิวเตอร์ควอนตัมหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปขนาดเล็ก</p>
<p>แบตเตอรี่ควอนตัมถูกชาร์จแบบไร้สายด้วยเลเซอร์ ดังนั้นแอปพลิเคชันที่เป็นไปได้อีกอย่างคือการชาร์จระยะไกล</p>
<p>“คุณสามารถใส่แบตเตอรี่ควอนตัม เช่น บนโดรน… และคุณสามารถชาร์จมันได้ขณะที่มันกำลังบินอยู่” ควอคกล่าว “เมื่อเทคโนโลยีเติบโตเต็มที่… คุณจะไม่ต้องหยุดรถที่ปั๊มน้ำมันเพื่อชาร์จอีกต่อไป คุณสามารถชาร์จขณะเดินทางได้”</p>
<p>ศาสตราจารย์ แอนดรูว์ ไวท์ ผู้นำห้องปฏิบัติการเทคโนโลยีควอนตัมที่มหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ และไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยนี้ กล่าวว่านี่เป็น “ผลงานที่ยอดเยี่ยมที่แสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่ควอนตัมเป็นมากกว่าแนวคิด ตอนนี้มันเป็นต้นแบบที่ใช้งานได้จริงแล้ว”</p>
<p>ไวท์ตั้งข้อสังเกตว่าแบตเตอรี่ “จะยังไม่ปรากฏในรถยนต์ไฟฟ้าใดๆ ในเร็วๆ นี้” แต่ “น่าจะเป็นที่แรกที่จะมีผลกระทบคือสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม”</p>
<p>แบตเตอรี่ควอนตัมสามารถให้พลังงาน “อย่างสอดคล้องกัน… ด้วยต้นทุนพลังงานที่น้อยที่สุดให้กับคอมพิวเตอร์เหล่านี้” ไวท์กล่าว</p>