Batería cuántica funcional: carga ultrarrápida al aumentar tamaño

La mecánica cuántica podría estar revolucionando las leyes tradiconales de la energía. El investigador James Quach lidra un proyecto que presenta una batería cuántica con una característica sorprendente: mientas más grande es, más rápido se carga.

En el mundo diario, una batería de mayor capaidad requiere más tiempo de recarga. Por ejemplo, cargar una computadora portátil puede tomar horas, y un vehículo eléctrico, toda una noche.

Sin embargo, en el ámbito de la mecánica cuántica, que estudia la materia a escalas atómicas y subatómicas, Quach sostiene que esta lógica puede invertirse, según reportes de la BBC.

La computación cuántica tiene la capacidad de acelerar el desarrollo de medicamentos. REUTERS/Russell Boyce

En marzo de 2026, su equipo presentó lo que califican como el primer prototipo funcional de una batería cuántica. Se trata de un dispositivo experimental que, bajo condiciones específicas, puede absorber energía más rápida a medida que se añaden más unidades actives.

La meta principal es superar una limitación práctica: no solo almacenar energía, sino también suministrarla con mayor velocidad y control.

Si esta promesa se confirma y loga salir del laboratorio, podrá tener un impacto inicial en la computación cuántica, que contribuye al desarrollo rápido de medicamentos.

Una batería cuántica sería aplicable en primera instancia en la computación cuántica. (Imagen Ilustrativa Infobae)

El proyecto está a cargo de la Organización de Investigación Científica e Industrial del Commonwealth (CSIRO) en colaboración con la Universidad de Melbourne y RMIT.

¿Para qué sirve una batería cuántica?

La función de una batería cuántica es entregar energía de forma más rápida y con mayor control que una batería convencional, gracias a efectos de la mecánica cuántica.

El objetivo no es almacenar enormes cantidades de energía, sino permitir una carga y descarga diferente, útil cuando un sistema requiere energía en pulsos muy rápidos o con una administración extramadamente precisa.

En cambio, una batería convencional obtiene energía medinte reacciones electroquímicas, un mecanismo que sostiene el flujo de electrones. A pesar de los avances, esta tecnología aún depende de procesos investigados desde hace más de dos siglos.

Las baterías convencionales, como las de los carros, se cargan por reacciones electroquímicas. REUTERS/Rafael Martins TPX IMAGES OF THE DAY

La batería cuántica propone una vía diferente: aprovechar efectos cuánticos en lugar de reacciones químicas.

Según el medio británico BBC, Dario Feraro, profesor asociado de Física en la Universidad de Génova (Italia), lo resume con una idea clave:

no se trata de guardar una enorme cantida de energía, sino de entrgar la más rápido y con mayor control.

La primera batería cuántica del mundo, totalmente funcional y que sirve como prueba de concepto, ha sido diseñada por CSIRO y sus colaboradores, la Universidad de Melbourne y RMIT. (CSIRO)

En qué va el desarrollo de la batería cuántica

El desarrollo de la batería cuántica de James Quach se encuentra actualmente en etapa de prototipo funcional. Su equipo demostró que el sistema puede cargarse a velocidades extremas y, más recientemente, que es posible extraer una corriente eléctrica, un paso clave para que la energía no quede solo dentro del experimento sino que pueda usarse.

El enfoque se basa en una microcavidad óptica, un montaje donde dos espejos diminutos se ubican a 100 nanómetros de distancia (un grosor alrededor de mil veces menor que un cabello humano).

En ese espacio, el equipo coloca moléculas de un tinte orgánico y las excita con un láser. Con ese método, la luz y las moléculas pueden acoplarse con fuerza y formar estados híbridos de luz y materia, lo que potencia la absorción y el almaenamiento de energía mediante un fenómeno llamado superabsorción.

Ese mecanismo explica el rasgo más llamativo del prototipo: en lugar de comportarse como “unidades” independientes —como suele asumirse en física clásica—, las moléculas pueden actuar en conjunto.

Para que la batería cuántica funcione, se deben ubicar dos espejos a una distancia que es menor al grosor de un cabello. (Imagen Ilustrativa Infobae)

Así, la tasa de absorción aumenta con el número de moléculas: cuantas más participan, más rápido se carga el sistema.

Según los resultados descritos, el prototipo llegó a cargarse en femtosegundos (una cuatrillonésima de segundo) y pudo conservar la energía por nanosegundos, un lapso aproximadamente seis órdenes de magnitud mayor.

Quach y su equipo mostraron este logro en 2022 y, en marzo de 2026, sumaron un avance relevante: lograron extraer una corriente eléctrica del prototipo.

Aun así, el dispositivo está lejos de reemplazar una batería convencional. La limitación más concreta es que, por ahora, solo retiene una cantidad muy pequeña de energía (del orden de “unos pocos miles de millones de electrónvolts”) durante nanosegundos. Para alimentar dispositivos comunes, haría falta almacenar mucho más y por mucho más tiempo.

Con una batería cuántica en funcionamiento, las moléculas se pueden cargar en menos de un segundo. (Imagen Ilustrativa Infobae)

Quach asegura que ya avanzó en un diseño nuevo y que trabaja en un artículo científico para publicar esos resultados.

Dario Ferraro advierte que las interacciones con el entorno pueden degradar los efectos cuánticos y limitar rendimiento y escalabilidad.

Fuente: Infobae

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