Čistá laboratoř pro vývoj kvantové baterie. Kredit: CSIRO.

Představte si, že spěcháte a najedou zjistíte, že máte chytrý telefon bez šťávy. Nebo třeba notebook. Jejich nabití by zabralo nějaký čas a ten nemáte. Co kdyby v nich ale byla technologie, která zajistí nabití prakticky okamžitě. Tohle slibuje nová kvantová baterie, která ve svůj prospěch využívá kvantovou podivnost.

James Quach. Kredit: CSIRO.

Jde o kolektivní kvantové chování, díky němuž má baterie týmu australského CSIRO, který vede James Quach své vskutku pozoruhodné vlastnosti. Za určitých okolností se stavební jednotky této kvantové baterie nechovají individuálně nýbrž kolektivně. Výsledkem, který se tak trochu vzpěčuje zdravému rozumu, je že se tyto stavební jednotky kvantové baterie nabíjejí rychleji společně než jednotlivě. Čím více jich je, tím rychleji.

Prototyp kvantové baterie. Kredit: CSIRO.

Pokud bychom měli kvantovou baterii s N jednotkami a nabití každé z nich zvlášť by trvalo sekundu, díky magii kolektivního kvantového chování by se všechny společně nabily za (1 lomeno druhá odmocnina z N) sekundy.

Znamená to, že čím větší kvantová baterie je, tím rychleji se nabije. Pokud se velikost kvantové baterie zdvojnásobí, do jejího nabití se zkrátí na o něco málo víc než na polovinu. Jako kdyby každá jednotka baterie „věděla,“ o dalších jednotkách okolo.

Kvantové baterie se tím zásadně liší od obyčejných nabíjitelných baterií. Tam typicky platí, že čím větší baterie je, tím déle se nabíjí. To je důvod, proč nabití chytrého telefonu obvykle zabere hodinu či dvě a elektromobil se nabíjí celou noc.

Proč všude kolem nás nejsou kvantové baterie? Reálné prototypy těchto baterií mají jen nepatrnou kapacitu a náboj udrží jen zlomek okamžiku, asi tak pár nanosekund. Prozatím nejsou příliš praktické. Quach a spol. na tom ale pracují. Prý to ještě potrvá, ale funkční kvantové baterie se už rýsují na obzoru.

Video: James Quach talks about Nuclear Quantum Batteries at ICQE 2023

Literatura

The Conversation 17. 3. 2026.

Light: Science & Applications 15: 168.