Термин «квантовая батарея» звучит довольно размыто, однако прототип ячейки, описанный в недавней научной статье, судя по всему, действительно использует квантовые эффекты, чтобы заряжаться быстрее, чем это допускает классическая физика. Причём скорость зарядки растёт быстрее, чем объём самого элемента, — то есть по так называемому суперэкстенсивному закону.
Общая идея квантовой батареи состоит в том, что она накапливает и отдаёт энергию быстрее, чем позволяет классическая физика, за счёт некоего квантового эффекта. Впервые концепцию предложили ещё в 2013 году: исходная модель Дикке обещала квантовое преимущество, но к 2020 году теоретики это преимущество опровергли, что подтолкнуло исследователей к поиску альтернативных схем.
Заявления о квантовом преимуществе в аккумуляторах звучали и раньше — например, для ячеек, построенных на модели Сачдева—Йе—Китаева. Но именно новая работа, возможно, стала первым прототипом, где воспроизводимый эффект удалось показать на реальной ячейке, а не только в расчётах.
В продемонстрированном элементе создаётся микрорезонатор с сильной связью света и вещества, что позволяет и накапливать, и высвобождать энергию. Освещённые частицы «сверхпоглощают» свет — по утверждению авторов, благодаря тому, что они кооперируются через квантовый механизм. Если такую ячейку удастся масштабировать, скорость заряда и разряда будет расти быстрее, чем у обычного химического аккумулятора.
Удастся ли повторить и развить этот результат — пока открытый вопрос. Запасённая в эксперименте энергия была крайне мала, а время хранения — очень коротким, поэтому на сегодня это прежде всего любопытный экспериментальный результат, который научному сообществу ещё предстоит внимательно изучить.
