Đây có phải là pin lượng tử đầu tiên trên thế giới không? Các nhà khoa học Úc cho biết vậy

<p>Các nhà khoa học Úc đã phát triển cái mà họ tuyên bố là bằng chứng khái niệm pin lượng tử đầu tiên trên thế giới.</p>
<p>Pin lượng tử, lần đầu tiên được đề xuất như một khái niệm lý thuyết vào năm 2013, sử dụng các nguyên lý của cơ học lượng tử để lưu trữ năng lượng và có tiềm năng hiệu quả hơn pin thông thường.</p>
<p>Các nhà nghiên cứu hiện đã tạo ra một nguyên mẫu – được sạc không dây bằng laser – mà họ tin rằng là một bước tiến lớn hướng tới pin lượng tử hoạt động đầy đủ với thời gian sạc nhanh.</p>
<p>Nhà nghiên cứu chính, Tiến sĩ James Quach từ CSIRO, cơ quan khoa học quốc gia của Úc, cho biết: “Đây là nguyên mẫu đầu tiên thực hiện đầy đủ một chu kỳ của pin: nói cách khác, bạn sạc nó, bạn lưu trữ năng lượng và bạn có thể xả nó.”</p>
<p>Trong pin thông thường, thời gian sạc tăng theo kích thước. “Đó là lý do tại sao điện thoại di động của bạn mất khoảng 30 phút để sạc và xe điện của bạn mất cả đêm để sạc,” Quach nói.</p>
<p>Ngược lại, “pin lượng tử có đặc tính rất kỳ lạ là chúng càng lớn thì càng mất ít thời gian để sạc”, ông nói. Điều này là do một tính năng được gọi là “hiệu ứng tập thể”, trong đó các tế bào lượng tử sạc nhanh hơn khi có nhiều tế bào tham gia hơn.</p>
<p>Quach và các đồng nghiệp của ông lần đầu tiên chứng minh đặc tính này <a href="https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk3160">vào năm 2022</a>, nhưng không có cách nào để trích xuất năng lượng từ pin nguyên mẫu đó.</p>
<p>Nguyên mẫu mới, được trình bày chi tiết trong tạp chí <a href="https://www.nature.com/articles/s41377-026-02240-6">Light: Science &amp; Applications</a>, mất femtoseconds (phần nghìn tỷ giây) để sạc và lưu trữ năng lượng trong nanoseconds – khoảng sáu bậc độ lớn lâu hơn.</p>
<p>Để dễ hình dung, Quach nói, đối với một pin mất một phút để sạc, sáu bậc độ lớn sẽ có nghĩa là nó sẽ được sạc trong “vài năm”.</p>
<p>Nguyên mẫu hiện tại có dung lượng chỉ vài tỷ electron volt, “rất nhỏ và không đủ để cung cấp năng lượng cho bất cứ thứ gì hữu ích”, ông nói.</p>
<p>“Những gì chúng ta cần làm tiếp theo là… tăng thời gian lưu trữ,” Quach nói thêm. “Bạn muốn pin của mình giữ điện lâu hơn vài nanoseconds nếu bạn muốn có thể nói chuyện với ai đó trên điện thoại di động.”</p>
<p>Pin lượng tử hoạt động đầy đủ, sạc gần như ngay lập tức, cuối cùng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho máy tính lượng tử hoặc các thiết bị điện tử thông thường nhỏ.</p>
<p>Pin lượng tử được sạc không dây bằng laser, vì vậy một ứng dụng tiềm năng khác là sạc từ xa.</p>
<p>“Ví dụ, bạn có thể đặt một pin lượng tử trên một chiếc drone… và bạn có thể sạc nó khi nó đang bay,” Quach nói. “Khi công nghệ trưởng thành… bạn sẽ không còn cần phải dừng xe của mình tại trạm xăng để sạc nữa; bạn có thể sạc nó khi đang di chuyển.”</p>
<p>Giáo sư Andrew White, người đứng đầu phòng thí nghiệm công nghệ lượng tử tại Đại học Queensland và không tham gia vào nghiên cứu, mô tả đây là “một tác phẩm rất hay cho thấy pin lượng tử không chỉ là một ý tưởng, giờ đây nó đã là một nguyên mẫu hoạt động”.</p>
<p>White lưu ý rằng pin “sẽ không xuất hiện trong bất kỳ xe điện nào sớm”, nhưng “có lẽ nơi đầu tiên nó có tác động sẽ là đối với máy tính lượng tử”.</p>
<p>Pin lượng tử có thể cung cấp năng lượng “một cách mạch lạc… với chi phí năng lượng tối thiểu cho các máy tính này”, White nói.</p>