Pada 20 Julai, Dr. James Quach, pakar dalam fizik kuantum, menyertai Universiti Adelaide di Australia sebagai sarjana pelawat untuk mempromosikan aplikasi praktikal bateri kuantum.

Dr. Quark lulus dari Universiti Melbourne dan masing-masing bekerja sebagai penyelidik di Universiti Tokyo dan Universiti Melbourne. Bateri kuantum ialah bateri super secara teori dengan keupayaan pengecasan serta-merta. Konsep ini mula dicadangkan pada tahun 2013.

Kajian telah menunjukkan bahawa, dalam proses pengecasan, berbanding dengan kuantum tidak terjerat, kuantum terjerat mengembara jarak yang lebih pendek antara keadaan tenaga rendah dan keadaan tenaga tinggi. Lebih banyak qubit, lebih kuat jalinan, dan lebih cepat proses pengecasan disebabkan oleh “pecutan kuantum” yang berlaku. Dengan mengandaikan bahawa 1 qubit mengambil masa 1 jam untuk mengecas, 6 qubit hanya memerlukan 10 minit.

“Jika terdapat 10,000 qubit, ia boleh dicas sepenuhnya dalam masa kurang dari satu saat,” kata Dr. Quark.

Fizik kuantum mengkaji undang-undang gerakan pada peringkat atom dan molekul, jadi fizik biasa tidak dapat menjelaskan hukum gerakan zarah pada peringkat kuantum. Bateri kuantum, yang berbunyi “tidak normal”, bergantung pada “belitan” khas kuantum yang akan direalisasikan.

Keterikatan kuantum merujuk kepada fakta bahawa selepas beberapa zarah digunakan untuk satu sama lain, kerana ciri-ciri setiap zarah telah disepadukan ke dalam sifat keseluruhan, adalah mustahil untuk menggambarkan sifat setiap zarah secara individu, hanya sifat keseluruhan sistem.

“Ia adalah kerana keterjeratan (kuantum) yang memungkinkan untuk mempercepatkan proses pengecasan bateri.” Dr Quark berkata.

Walau bagaimanapun, masih terdapat dua masalah yang tidak dapat diselesaikan dalam aplikasi praktikal bateri kuantum: penyahpaduan kuantum dan storan kuasa rendah.

Jalinan kuantum mempunyai keperluan yang sangat tinggi terhadap alam sekitar, iaitu suhu rendah dan sistem terpencil. Sistem kuantum biasa bukanlah sistem terpencil, dan adalah mustahil untuk mengekalkan keadaan kuantum untuk masa yang lama. Selagi keadaan ini berubah, kuantum dan persekitaran luaran akan digunakan dan koheren kuantum akan dilemahkan, iaitu, kesan “dekoheren”, dan jalinan kuantum akan hilang.

Mengenai penyimpanan tenaga bateri kuantum, ahli fizik Itali John Gould berkata pada 2015: “Penyimpanan tenaga sistem kuantum adalah beberapa urutan magnitud yang lebih kecil daripada peralatan elektrik harian. Kami hanya membuktikan secara teori bahawa ia sedang memasukkan sistem. Apabila ia datang kepada tenaga, fizik kuantum boleh membawa pecutan.”

Walaupun masih terdapat masalah yang perlu diselesaikan, Dr Quark masih yakin dengan aplikasi praktikal bateri kuantum. Dia berkata: “Kebanyakan ahli fizik harus berfikir sama seperti saya, memikirkan bahawa bateri kuantum adalah teknologi aplikasi yang kita tidak boleh dapatkan dengan satu lompatan’.”

Matlamat pertama Dr. Quark adalah untuk mengembangkan teori bateri kuantum, membina persekitaran yang kondusif untuk keterikatan kuantum di makmal, dan mencipta bateri kuantum pertama.

Setelah berjaya dipromosikan menjadi penggunaan praktikal, bateri kuantum akan menggantikan bateri tradisional yang digunakan dalam peranti elektronik kecil seperti telefon bimbit. Jika bateri kuantum dengan kapasiti yang cukup besar boleh dihasilkan, ia boleh menyediakan peralatan berskala besar yang dikuasakan oleh tenaga boleh diperbaharui seperti kenderaan tenaga baharu.