20મી જુલાઈના રોજ, ડો. જેમ્સ ક્વેચ, ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સના નિષ્ણાત, ક્વોન્ટમ બેટરીના વ્યવહારિક ઉપયોગને પ્રોત્સાહન આપવા માટે ઓસ્ટ્રેલિયાની એડિલેડ યુનિવર્સિટીમાં મુલાકાતી વિદ્વાન તરીકે જોડાયા.

ડો. કવાર્ક મેલબોર્ન યુનિવર્સિટીમાંથી સ્નાતક થયા અને અનુક્રમે યુનિવર્સિટી ઓફ ટોક્યો અને યુનિવર્સિટી ઓફ મેલબોર્નમાં સંશોધક તરીકે કામ કર્યું. ક્વોન્ટમ બેટરી સૈદ્ધાંતિક રીતે ત્વરિત ચાર્જિંગ ક્ષમતા સાથે સુપર બેટરી છે. આ ખ્યાલ સૌપ્રથમ 2013 માં પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યો હતો.

અધ્યયનોએ દર્શાવ્યું છે કે, ચાર્જિંગ પ્રક્રિયામાં, બિન-એન્ટેન્ગ્લ્ડ ક્વોન્ટમની સરખામણીમાં, ફસાયેલા ક્વોન્ટમ ઓછી-ઊર્જા સ્થિતિ અને ઉચ્ચ-ઊર્જા સ્થિતિ વચ્ચે ટૂંકા અંતરની મુસાફરી કરે છે. જેટલા વધુ ક્વોબિટ્સ, તેટલી મજબૂત ફસાઈ અને ચાર્જિંગ પ્રક્રિયા જેટલી ઝડપી હશે તે “ક્વોન્ટમ પ્રવેગક” ને કારણે થશે. ધારીએ છીએ કે 1 ક્વિબિટને ચાર્જ કરવામાં 1 કલાકનો સમય લાગે છે, 6 ક્વિબિટને માત્ર 10 મિનિટની જરૂર છે.

“જો ત્યાં 10,000 ક્યુબિટ્સ હોય, તો તે એક સેકન્ડ કરતાં પણ ઓછા સમયમાં સંપૂર્ણ ચાર્જ થઈ શકે છે,” ડૉ. ક્વાર્કે કહ્યું.

ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્ર અણુ અને પરમાણુ સ્તરે ગતિના નિયમોનો અભ્યાસ કરે છે, તેથી સામાન્ય ભૌતિકશાસ્ત્ર ક્વોન્ટમ સ્તરે કણોની ગતિના નિયમોને સમજાવી શકતું નથી. ક્વોન્ટમ બેટરી, જે “અસામાન્ય” લાગે છે, તે ક્વોન્ટમના વિશિષ્ટ “એન્ગ્લેમેન્ટ” પર આધાર રાખે છે.

ક્વોન્ટમ એન્ટેંગલમેન્ટ એ હકીકતનો ઉલ્લેખ કરે છે કે ઘણા કણોનો એકબીજા માટે ઉપયોગ કર્યા પછી, દરેક કણની લાક્ષણિકતાઓ એકંદર પ્રકૃતિમાં એકીકૃત થઈ ગઈ હોવાથી, દરેક કણોની પ્રકૃતિનું વ્યક્તિગત રીતે વર્ણન કરવું અશક્ય છે, ફક્ત સમગ્ર સિસ્ટમની પ્રકૃતિ.

“તે (ક્વોન્ટમ) ગૂંચવણને કારણે છે કે બેટરી ચાર્જિંગ પ્રક્રિયાને ઝડપી બનાવવી શક્ય છે.” ડો.ક્વાર્કે જણાવ્યું હતું.

જો કે, ક્વોન્ટમ બેટરીના વ્યવહારિક ઉપયોગમાં હજુ પણ બે જાણીતી વણઉકેલાયેલી સમસ્યાઓ છે: ક્વોન્ટમ ડીકોહેરેન્સ અને લો પાવર સ્ટોરેજ.

ક્વોન્ટમ એન્ટેંગલમેન્ટ પર્યાવરણ પર અત્યંત ઊંચી જરૂરિયાતો ધરાવે છે, એટલે કે નીચા તાપમાન અને અલગ સિસ્ટમો. લાક્ષણિક ક્વોન્ટમ સિસ્ટમ એ એક અલગ સિસ્ટમ નથી, અને આટલા લાંબા સમય સુધી ક્વોન્ટમ સ્થિતિ જાળવી રાખવી અશક્ય છે. જ્યાં સુધી આ પરિસ્થિતિઓ બદલાશે ત્યાં સુધી, ક્વોન્ટમ અને બાહ્ય વાતાવરણનો ઉપયોગ કરવામાં આવશે અને ક્વોન્ટમ સુસંગતતા ઓછી કરવામાં આવશે, એટલે કે, “ડિકોહેરન્સ” અસર, અને ક્વોન્ટમ એન્ટેંગલમેન્ટ અદૃશ્ય થઈ જશે.

ક્વોન્ટમ બેટરીના ઉર્જા સંગ્રહ અંગે, ઇટાલિયન ભૌતિકશાસ્ત્રી જ્હોન ગોલ્ડે 2015 માં કહ્યું: “ક્વોન્ટમ સિસ્ટમ્સનો ઊર્જા સંગ્રહ એ રોજિંદા વિદ્યુત ઉપકરણોની તુલનામાં ઘણી ઓછી તીવ્રતાનો ઓર્ડર છે. અમે હમણાં જ સૈદ્ધાંતિક રીતે સાબિત કર્યું છે કે તે સિસ્ટમને ઇનપુટ કરી રહ્યું છે. જ્યારે ઊર્જાની વાત આવે છે, ત્યારે ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્ર પ્રવેગ લાવી શકે છે.

જો હજુ પણ સમસ્યાઓ ઉકેલવાની બાકી હોય, તો પણ ડો. ક્વાર્ક ક્વોન્ટમ બેટરીના વ્યવહારિક ઉપયોગમાં હજુ પણ વિશ્વાસ ધરાવે છે. તેણે કહ્યું: “મોટા ભાગના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓએ મારા જેવું જ વિચારવું જોઈએ, એમ વિચારીને કે ક્વોન્ટમ બેટરી એ એક એપ્લિકેશન ટેકનોલોજી છે જે આપણે એક જમ્પ સાથે મેળવી શકતા નથી.”

ડો. ક્વાર્કનું પ્રથમ ધ્યેય ક્વોન્ટમ બેટરીના સિદ્ધાંતને વિસ્તૃત કરવાનું, પ્રયોગશાળામાં ક્વોન્ટમ એન્ટેંગલમેન્ટ માટે અનુકૂળ વાતાવરણ ઊભું કરવાનું અને પ્રથમ ક્વોન્ટમ બેટરી બનાવવાનું છે.

એકવાર સફળતાપૂર્વક વ્યવહારિક ઉપયોગમાં પ્રમોટ થયા પછી, ક્વોન્ટમ બેટરીઓ મોબાઇલ ફોન જેવા નાના ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોમાં વપરાતી પરંપરાગત બેટરીઓને બદલશે. જો મોટી પર્યાપ્ત ક્ષમતાવાળી ક્વોન્ટમ બેટરીનું ઉત્પાદન કરી શકાય, તો તે પુનઃપ્રાપ્ય ઉર્જા દ્વારા સંચાલિત મોટા પાયે સાધનો જેમ કે નવા ઉર્જા વાહનોને સેવા આપી શકે છે.