就在不久前,澳洲科学家搞出了个大事儿,把全球首款能充放电的量子电池造出来了。你能想象充电只要几飞秒,甚至一飞秒不到,存电时间能管好几年吗?这可不是拍科幻片呢,澳大利亚的CSIRO团队真的把这个梦给圆了。2013年的时候,量子电池这个概念才刚被提出来,也就短短十来年时间,科学家们就把它从理论变成了现实。之前在2022年,他们也展示过相关的特性,但那时候还只能往里面装能量,没办法把能量取出来用,就像一个只能充电不能放电的半成品一样。这次他们终于补齐了最后一块拼图,能把能量放出来还能反复使用了。 这个原型电池是用激光来充电的,然后输出电流。它的充电速度有多快?几飞秒!1飞秒才是1秒的一千万亿分之一啊,咱们平时用的锂电池快充也得几十分钟呢。更神奇的是它的存电时间能达到数纳秒,也就是10的负9次方秒。乍一听纳秒很短吧?其实不短,因为它的存电时间比充电时间要高出整整6个数量级。这么说吧,如果充电时间相当于1分钟,那存电时间就相当于好几年了。 最反常识的是这个:量子电池越大,充电反而越快。我们平时用的电池越大越笨重充电就越久,可量子电池里的粒子之间有个叫“纠缠”的东西在帮忙。多了粒子一起工作的时候,能量传输效率反倒上去了。 虽然现在这个原型的能量只有几十亿电子伏特那么大(大概相当于10的负10次方焦耳),远远不够给手机充电用,但它验证了一个方向:量子电池确实是越做越快了。不过给手机用可能还得再等等。它那点能量只能点亮一个极小的LED一下子。 研究人员其实是冲着量子计算机去的。那种电脑特别娇贵又脆弱,对环境噪音特别敏感。传统电源很难在极短时间、极高精度下给它提供稳定的能量。而量子电池正好是量子系统出身的啊,跟量子计算机配合起来能实现高效低扰动的供电。说白了就是量子计算机以后可能得配一个“量子充电宝”。 当然现在这还是个实验室里的东西嘛。虽然存电时间比充电长了上百万倍了吧,但离真正实用还远着呢。科学家们得想办法在常温下让它保持稳定、提高容量、延长存储时间、降低成本啥的。但这一步的意义在于证明了可充放电的量子电池真不是空想的东西啊。 从以前的铅酸电池到现在的锂离子电池,大家储存能量的方式一直在变花样儿吧?但底层逻辑其实还是经典电化学那一套。现在量子电池出来了意味着我们可能要进入“量子时代”了。以后充电可能就是瞬间的事儿了效率也高得没边儿。 不过这条路肯定不好走充满挑战呢吧?回头看看2013年的那个概念到现在实验室里的原型就知道科幻和现实之间的距离真的被飞秒级的充电速度一点点缩短了呢!