Хотя источники питания продолжают активно совершенствоваться, функционирование большинства из них основано на тех же электрохимических принципах, что были сформулированы в XVIII и XIX столетиях. Вопрос, возможно ли радикально улучшить традиционные батареи с помощью квантовых технологий, всё больше занимает умы современных физиков.

Один из них — Дарио Ферраро (Dario Ferraro). В недавней работе, опубликованной в Physical Review Letters, он вместе с коллегами по Итальянскому технологическому институту в Генуе теоретически продемонстрировал квантовое ускорение зарядки батарей.

«Мы показали, что даже в простой, хотя и реалистичной модели мощность зарядки может быть заметно увеличена за счёт правильного применения законов квантовой механики, — комментирует Ферраро. — После того, как они будут реализованы экспериментально, квантовые батареи могут применяться там, где критическое значение имеет скорость процесса зарядки/разрядки».

Итальянские физики смоделировали перепутывание всех элементов квантовой батареи, подключенных одному и тому же источнику квантовой энергии. В результате было достигнуто квантовое коллективное усиление мощности зарядки по сравнению со сценарием, в котором все элементы заряжались индивидуально и были соединены параллельно.

Получаемый выигрыш растёт с увеличением количества элементов: квантовое преимущество оценивается как квадратный корень от их числа.

Авторы убеждены, что сегодняшний уровень квантовых технологий вполне позволяет реализовать предложенную систему экспериментально, например, на основе сверхпроводящих кубитов, квантовых точек или фотонных кристаллов.