در 20 جولای، دکتر جیمز کواچ، متخصص فیزیک کوانتومی، به عنوان محقق مدعو به دانشگاه آدلاید در استرالیا پیوست تا کاربرد عملی باتری‌های کوانتومی را ترویج کند.

دکتر کوارک از دانشگاه ملبورن فارغ التحصیل شد و به ترتیب در دانشگاه توکیو و دانشگاه ملبورن به عنوان محقق مشغول به کار شد. باتری کوانتومی از نظر تئوری یک باتری فوق العاده با قابلیت شارژ آنی است. این مفهوم برای اولین بار در سال 2013 ارائه شد.

مطالعات نشان داده است که در فرآیند شارژ، در مقایسه با کوانتوم غیر درهم تنیده، کوانتوم درهم تنیده فاصله کوتاه تری را بین حالت کم انرژی و حالت پرانرژی طی می کند. هر چه کیوبیت بیشتر باشد، درهم تنیدگی قوی‌تر است و به دلیل «شتاب کوانتومی» که اتفاق می‌افتد، فرآیند شارژ سریع‌تر خواهد بود. با فرض اینکه 1 کیوبیت 1 ساعت طول می کشد تا شارژ شود، 6 کیوبیت فقط 10 دقیقه زمان نیاز دارد.

دکتر کوارک گفت: “اگر 10,000 کیوبیت وجود داشته باشد، می توان آن را در کمتر از یک ثانیه به طور کامل شارژ کرد.”

فیزیک کوانتومی قوانین حرکت را در سطح اتمی و مولکولی مطالعه می کند، بنابراین فیزیک معمولی نمی تواند قوانین حرکت ذرات را در سطح کوانتومی توضیح دهد. باتری کوانتومی که “غیر طبیعی” به نظر می رسد، به “درهم تنیدگی” خاص کوانتومی که باید تحقق یابد بستگی دارد.

درهم تنیدگی کوانتومی به این واقعیت اشاره دارد که پس از استفاده از چندین ذره برای یکدیگر، از آنجایی که ویژگی های هر ذره در ماهیت کلی ادغام شده است، توصیف ماهیت هر ذره به صورت جداگانه غیرممکن است، فقط ماهیت سیستم کلی.

به دلیل درهم تنیدگی (کوانتومی) است که می‌توان فرآیند شارژ باتری را تسریع کرد. دکتر کوارک گفت.

با این حال، هنوز دو مشکل حل نشده شناخته شده در کاربرد عملی باتری‌های کوانتومی وجود دارد: جداسازی کوانتومی و ذخیره‌سازی کم توان.

درهم تنیدگی کوانتومی دارای الزامات بسیار بالایی برای محیط است، یعنی دمای پایین و سیستم های ایزوله. یک سیستم کوانتومی معمولی یک سیستم منزوی نیست و حفظ یک حالت کوانتومی برای چنین مدت طولانی غیرممکن است. تا زمانی که این شرایط تغییر کند، کوانتومی و محیط خارجی مورد استفاده قرار می‌گیرند و انسجام کوانتومی تضعیف می‌شود، یعنی اثر «دهمدوسی» و درهم‌تنیدگی کوانتومی از بین می‌رود.

جان گولد، فیزیکدان ایتالیایی در سال 2015 در مورد ذخیره انرژی باتری های کوانتومی گفت: «ذخیره انرژی سیستم های کوانتومی چندین مرتبه کوچکتر از تجهیزات الکتریکی روزمره است. ما فقط از نظر تئوری ثابت کردیم که یک سیستم را وارد می کند. وقتی نوبت به انرژی می رسد، فیزیک کوانتومی می تواند شتاب بیاورد.»

حتی اگر هنوز مشکلاتی وجود داشته باشد که باید حل شوند، دکتر کوارک همچنان به کاربرد عملی باتری‌های کوانتومی اطمینان دارد. او گفت: “بیشتر فیزیکدانان باید مانند من فکر کنند، زیرا فکر می کنند باتری های کوانتومی یک فناوری کاربردی هستند که نمی توانیم با یک پرش به آن دست پیدا کنیم.”

اولین هدف دکتر کوارک گسترش نظریه باتری های کوانتومی، ایجاد محیطی مناسب برای درهم تنیدگی کوانتومی در آزمایشگاه و ایجاد اولین باتری کوانتومی است.

باتری‌های کوانتومی پس از موفقیت در استفاده عملی، جایگزین باتری‌های سنتی مورد استفاده در دستگاه‌های الکترونیکی کوچک مانند تلفن‌های همراه خواهند شد. اگر بتوان یک باتری کوانتومی با ظرفیت کافی بزرگ تولید کرد، می‌تواند به تجهیزات بزرگ مقیاسی که از انرژی‌های تجدیدپذیر انرژی می‌دهند، مانند وسایل نقلیه با انرژی جدید، خدمت کند.