Az Albertai és a Torontói Egyetem kutatói különleges, töltését soha el nem veszítő „kvantum akku” alapjait rakták le. A kutatást vezető Gabriel Hanna, az Albertai Egyetem vegyésze szerint az eszköz kicsi, nano mérettartományú, nanoszintű alkalmazásokban használható eszköz.
A tudósok munkája a veszteség nélkül működő kvantumakkumulátorok kivitelezhetőségének elméleti bemutatására irányul. „Az általunk ismert, például az okostelefonokat működtető lítium-ion akkuk klasszikus elektromechanikai elveken alapulnak, ezzel szemben a kvantumakkuk kizárólag a kvantummechanikán” – magyarázza G. Hanna.
Konkrét eszközt egyelőre nem fejlesztettek, viszont bebizonyosodott: a kutatásukon alapuló majdani fejlesztések sokkal előnyösebb megoldások lehetnek, mint az eddig javasolt kvantum akkumulátorok. Ha sikeresen megvalósítják, az új elem valóban forradalmasíthatja az energiatárolást. Nagyon sok kvantumeszköz fontos alkatrészeivé válhatnak, így például kvantumszámítógépeket működtethetnek, a gyakorlatban pedig a jelenlegi szilárdtest technológiákkal is kivitelezhetők.
A kutatók nagyon szimmetrikus, nyílt kvantumhálózatból indultak ki. Ez a platform hivatott a megfelelő töltésű fény-foton elektron általi elnyelésekor összegyűjtött (úgynevezett exciton) energiát tárolni. A modellel kimutatták, hogy a veszteség nélküli tárolás a környezetre való nyitottság ellenére megvalósítható. Az akkumulátor, mivel „sötét állapotban” – ahol a környezetével nem cserélhet energiát (nem nyelhet el belőle, és nem is engedhet ki fotonokat) – készítették elő, elég robusztus a külső hatásokkal szemben, azaz nem veszít a töltéséből.
A modellből kiindulva, a kutatók általános módszert javasolnak a tárolt energia kívánság szerinti letöltésére, amellyel ellenőrzött módon bontják meg a hálózat szerkezeti szimmetriáját. A közeljövő kutatásai során a két egyetem szakemberei az akku fel- és letöltésére, a modell gyakorlati alkalmazásokhoz való méretezésére igyekeznek megoldásokat kidolgozni.
