Una batteria con un tempo di ricarica superveloce, inversamente correlato alla quantità di energia immagazzinata, che in futuro potrà essere applicato a caricabatterie senza fili, celle solari e macchine fotografiche. L’hanno costruita ricercatori dell’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Cnr e del Politecnico di Milano e lo studio e’ pubblicato su Science Advances.
Le batterie quantiche funzionano secondo i principi della fisica quantistica, la scienza che studia l’infinitamente piccolo dove non sempre valgono le leggi della fisica classica. A questo studio hanno lavorato Tersilla Virgili dell’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Ifn) e Giulio Cerullo del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano. “Le batterie quantiche presentano una proprietà contro-intuitiva in cui il tempo di ricarica e’ inversamente correlato alla capacità della batteria e cioè alla quantità di carica elettrica immagazzinata – spiega Virgili – Ciò porta all’idea intrigante che il potere di carica delle batterie quantiche sia super-estensivo e cioè che aumenta più velocemente con le dimensioni della batteria”. Il dispositivo e’ una microcavità in cui il materiale attivo e’ costituito da molecole organiche disperse in una matrice inerte. “Ogni molecola rappresenta un’unità’ che puo’ esistere in uno stato di sovrapposizione quantistica di due livelli di energia (fondamentale ed eccitato), simile al modo in cui un qubit, l’unita’ base di informazione quantistica, puo’ essere sia sia 0 che 1 contemporaneamente nei computer quantistici”, specifica Cerullo. Costruendo la batteria quantica in un modo in cui le unita’ possono esistere in sovrapposizione, il sistema totale puo’ comportarsi collettivamente. Questo, noto come coerenza quantistica, consente alle unita’ di agire in modo cooperativo, dando origine a una carica iper-veloce che dipende dal numero delle molecole-unita’.
