Científicos de las universidades de Alberta y Toronto desarrollaron un plan para una nueva batería cuántica que no pierde carga.

"Una batería cuántica es muy pequeña, batería de tamaño nanométrico destinada a ser utilizada para aplicaciones en la escala nanométrica, "explicó el químico de U of A Gabriel Hanna, quien fue el investigador principal del estudio.

Dijo que la investigación proporciona una demostración teórica de que es posible crear una batería cuántica sin pérdidas, lo que ofrece una ventaja sobre las baterías cuánticas propuestas anteriormente.

"Las baterías con las que estamos más familiarizados, como la batería de iones de litio que alimenta su teléfono inteligente, se basan en principios electroquímicos clásicos, mientras que las baterías cuánticas se basan únicamente en la mecánica cuántica, "Hanna anotó.

Dijo que las baterías pueden convertirse en un componente importante en muchos dispositivos cuánticos, capaces de alimentar computadoras cuánticas, por ejemplo, y en la práctica, podrían construirse utilizando las tecnologías actuales de estado sólido.

Para darse cuenta de su idea, el equipo de investigación consideró un modelo de red cuántica abierta con alta simetría estructural como plataforma para almacenar energía excitónica, energía que se aprovecha cuando un electrón absorbe un fotón de luz suficientemente energético. Usando este modelo, demostraron que es posible almacenar energía sin ninguna pérdida, a pesar de estar abierto a un entorno.

"La clave es preparar esta red cuántica en lo que se llama un estado oscuro, "explicó Hanna." Mientras estaba en un estado oscuro, la red no puede intercambiar energía con su entorno. En esencia, el sistema se vuelve inmune a todas las influencias ambientales. Esto significa que la batería es muy resistente a las pérdidas de energía ".

Usando este modelo, los investigadores también sugirieron un método general para descargar la energía almacenada de la batería a pedido que implica romper la simetría estructural de la red de forma controlada.

La investigación futura explorará formas viables de cargar y descargar la batería, así como formas de ampliarlo para su uso en aplicaciones prácticas.

El estudio, "Batería cuántica excitónica sin pérdidas, "fue publicado en el Revista de química física C .