Wissenschaftler haben einen bahnbrechenden Prototyp einer Quantenbatterie entwickelt, der nach nur einer Minute Ladezeit mehrere Jahre lang Strom liefern könnte. Diese innovative Technologie könnte die Art und Weise, wie wir Batterien verwenden, grundlegend verändern, indem sie sowohl die Lebensdauer als auch die Ladezeiten drastisch reduziert.
In einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Licht: Wissenschaft und Anwendungen veröffentlicht wurde, zeigen Forscher, dass sie den ersten funktionsfähigen Quantenbatterie-Prototypen erfolgreich entwickelt haben, der geladen, Energie gespeichert und entladen wurde. Dies stellt einen bedeutenden Fortschritt dar, da es der erste Prototyp ist, der den Sprung von der Theorie in die Praxis geschafft hat.
Um den Prototypen zu testen, verwendeten die Wissenschaftler einen Laser, um die Batterie in nur wenigen Femtosekunden aufzuladen. Zum Vergleich: Ein Femtosekunde ist ein Millionstel einer Milliardstel Sekunde. Diese außergewöhnlich schnelle Ladegeschwindigkeit ist auf die einzigartigen Eigenschaften der Quantenbatterien zurückzuführen, die eine effizientere Energienutzung dank kollektiver Effekte der Moleküle ermöglichen.
Der Prototyp konnte die gespeicherte Energie über einen Zeitraum speichern, der um das Sechsmillionenfache länger war als die Dauer des Ladevorgangs. Der gesamte Prozess von der initialen Aufladung bis zur vollständigen Entladung dauerte lediglich einen winzigen Bruchteil einer Sekunde. Forscher haben die Hoffnung, dass diese neue Technologie eines Tages in die Massenproduktion überführt werden kann.
Kleiner Akku, große Möglichkeiten
In einem Gespräch mit Der Wächter erklärte Dr. James Quach, der leitende Forscher der Studie, dass das Aufladen einer ausreichenden Größe der Batterie mit ähnlichen Eigenschaften wie der Prototyp lediglich eine Minute in Anspruch nehmen würde, und dass diese für mehrere Jahre aufgeladen bleiben könnte. Da der Prototyp zudem per Laser aufgeladen wurde, wäre kein physischer Kontakt zu einem Terminal erforderlich. Er nannte als Beispiel eine Drohne, die während des Flugs aufgeladen werden könnte, und fügte hinzu: „Sobald die Technologie ausgereift ist, müssten Sie Ihr Auto nicht mehr anhalten, um es aufzuladen.“
Obwohl das Potenzial dieser neuen Technologie vielversprechend ist, sollten Besitzer von Elektrofahrzeugen nicht damit rechnen, in naher Zukunft auf kabelgebundene Schnellladegeräte verzichten zu können. Der aktuelle Prototyp kann nur für einige Milliardstel Sekunden eine Ladung halten und speichert eine sehr geringe Menge Energie. Dennoch stellt dies einen weiteren aufregenden Fortschritt im Bereich der Quantenforschung dar.
Wissenschaftler der Universität Oxford entwickelten 2025 eine Methode, um Daten zwischen zwei Quantencomputern zu teleportieren, indem sie die Verschränkung zwischen Qubits verwendeten. Sollte die Quantenbatterie tatsächlich skaliert werden können, wird sie vermutlich zunächst im Quantencomputing Anwendung finden, bevor sie für ein breiteres Spektrum adaptiert wird.
