วันที่ 20 กรกฎาคม ดร.เจมส์ ควอช ผู้เชี่ยวชาญด้านฟิสิกส์ควอนตัม เข้าร่วมมหาวิทยาลัยแอดิเลดในออสเตรเลียในฐานะนักวิชาการที่มาเยี่ยมเยียนเพื่อส่งเสริมการใช้งานแบตเตอรี่ควอนตัมในทางปฏิบัติ

Dr. Quark สำเร็จการศึกษาจากมหาวิทยาลัยเมลเบิร์นและทำงานเป็นนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยโตเกียวและมหาวิทยาลัยเมลเบิร์นตามลำดับ แบตเตอรี่ควอนตัมเป็นแบตเตอรี่ซูเปอร์ในทางทฤษฎีที่สามารถชาร์จได้ทันที แนวคิดนี้เสนอครั้งแรกในปี 2013

จากการศึกษาพบว่า ในกระบวนการชาร์จ เมื่อเปรียบเทียบกับควอนตัมที่ไม่พันกัน ควอนตัมที่พันกันเดินทางในระยะทางที่สั้นกว่าระหว่างสถานะพลังงานต่ำกับสถานะพลังงานสูง ยิ่ง qubits มากเท่าไร ความพัวพันก็จะยิ่งแข็งแกร่ง และกระบวนการชาร์จก็จะเร็วขึ้นเนื่องจาก “การเร่งความเร็วควอนตัม” ที่เกิดขึ้น สมมติว่า 1 qubit ใช้เวลาชาร์จ 1 ชั่วโมง 6 qubit ต้องการเพียง 10 นาที

“ถ้ามี 10,000 qubits มันสามารถชาร์จจนเต็มได้ในเวลาน้อยกว่าหนึ่งวินาที” ดร. ควาร์กกล่าว

ฟิสิกส์ควอนตัมศึกษากฎการเคลื่อนที่ในระดับอะตอมและโมเลกุล ดังนั้นฟิสิกส์ทั่วไปจึงไม่สามารถอธิบายกฎการเคลื่อนที่ของอนุภาคในระดับควอนตัมได้ แบตเตอรี่ควอนตัมซึ่งฟังดู “ผิดปกติ” ขึ้นอยู่กับ “การพัวพัน” พิเศษของควอนตัมที่จะรับรู้

การพัวพันกันของควอนตัมหมายถึงข้อเท็จจริงที่ว่าหลังจากใช้อนุภาคหลายตัวต่อกัน เนื่องจากลักษณะของอนุภาคแต่ละอนุภาคถูกรวมเข้ากับธรรมชาติโดยรวม จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายธรรมชาติของแต่ละอนุภาคแยกกัน เฉพาะธรรมชาติของระบบโดยรวมเท่านั้น

“เป็นเพราะการพัวพันกัน (ควอนตัม) จึงสามารถเร่งกระบวนการชาร์จแบตเตอรี่ได้” ดร.ควาร์กกล่าว

อย่างไรก็ตาม ยังมีปัญหาที่ยังไม่แก้ไขที่ทราบอยู่สองประการในการใช้งานจริงของแบตเตอรี่ควอนตัม ได้แก่ การถอดรหัสควอนตัมและการจัดเก็บพลังงานต่ำ

การพัวพันกันของควอนตัมมีข้อกำหนดที่สูงมากต่อสิ่งแวดล้อม กล่าวคือ ระบบที่มีอุณหภูมิต่ำและระบบที่แยกได้ ระบบควอนตัมทั่วไปไม่ใช่ระบบที่แยกออกมา และเป็นไปไม่ได้ที่จะรักษาสถานะควอนตัมไว้เป็นเวลานานเช่นนี้ ตราบใดที่เงื่อนไขเหล่านี้เปลี่ยนแปลง ควอนตัมและสภาพแวดล้อมภายนอกจะถูกใช้ และความเชื่อมโยงกันของควอนตัมจะถูกลดทอนลง กล่าวคือ ผลกระทบ “การแยกส่วน” และความพัวพันของควอนตัมจะหายไป

เกี่ยวกับการจัดเก็บพลังงานของแบตเตอรี่ควอนตัม นักฟิสิกส์ชาวอิตาลี John Gould กล่าวในปี 2015 ว่า “การจัดเก็บพลังงานของระบบควอนตัมมีขนาดเล็กกว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าในชีวิตประจำวันหลายขนาด เราเพิ่งพิสูจน์ตามทฤษฎีว่ากำลังป้อนระบบ เมื่อพูดถึงพลังงาน ฟิสิกส์ควอนตัมสามารถทำให้เกิดความเร่งได้”

แม้จะยังมีปัญหาที่ต้องแก้ไข ดร.ควาร์กก็ยังมั่นใจในการใช้งานแบตเตอรี่ควอนตัมในทางปฏิบัติ เขากล่าวว่า: “นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ควรคิดเช่นเดียวกับฉัน โดยคิดว่าแบตเตอรี่ควอนตัมเป็นเทคโนโลยีการใช้งานที่เราสามารถทำได้ด้วยการกระโดดเพียงครั้งเดียว”

เป้าหมายแรกของ Dr. Quark คือการขยายทฤษฎีของแบตเตอรี่ควอนตัม สร้างสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการพัวพันกับควอนตัมในห้องปฏิบัติการ และสร้างแบตเตอรี่ควอนตัมก้อนแรก

เมื่อประสบความสำเร็จในการใช้งานจริงแล้ว แบตเตอรี่ควอนตัมจะเข้ามาแทนที่แบตเตอรี่แบบเดิมที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็ก เช่น โทรศัพท์มือถือ หากสามารถผลิตแบตเตอรี่ควอนตัมที่มีความจุเพียงพอ ก็สามารถให้บริการอุปกรณ์ขนาดใหญ่ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานหมุนเวียน เช่น ยานยนต์พลังงานใหม่