Face aux enjeux énergétiques actuels, les batteries quantiques émergent comme une solution prometteuse. S’appuyant sur les principes de la mécanique quantique, elles offrent un stockage et une libération d’énergie optimisés. Les recherches révèlent un potentiel de charge surpassant largement celui des batteries classiques. Cette technologie pourrait garantir une disponibilité énergétique durable.

Face à la demande croissante d’énergie et aux impératifs écologiques, la recherche de solutions innovantes est plus que jamais d’actualité. Les batteries, éléments essentiels de notre quotidien technologique, sont au centre de ces innovations. Parmi elles, les batteries quantiques se démarquent, offrant une perspective de charge sans fil et d’efficacité optimales.

Selon une récente étude menée par l’Université de Lanzhou (Chine), elles pourraient ne jamais perdre en efficacité, contrairement aux batteries traditionnelles qui s’usent rapidement, perdant de leur autonomie au fil du temps. Cette avancée pourrait repousser les limites de ce que nous pensions possible en matière de stockage d’énergie. L’étude est disponible sur la plateforme arXiv, en attente de relecture par les pairs.

La mécanique quantique : un pilier des batteries de demain

La mécanique quantique, souvent perçue comme complexe et abstraite, se penche sur le comportement des particules à une échelle extrêmement réduite, celle des atomes et des particules subatomiques. À cette échelle, les lois classiques de la physique ne s’appliquent plus, laissant place à des phénomènes étonnants et parfois contre-intuitifs.

C’est précisément cette singularité qui est exploitée dans les batteries quantiques. En utilisant les principes de la mécanique quantique, ces batteries ont la capacité de stocker l’énergie de manière différente des batteries conventionnelles. Cette méthode de stockage permet une libération d’énergie plus rapide et selon un procédé plus efficace.

Si l’intérêt grandissant pour les batteries quantiques semble récent, il est important de noter que les bases scientifiques de cette technologie ont été posées il y a déjà plusieurs années. Les différentes publications dédiées à ce sujet mettent en lumière une caractéristique majeure des batteries quantiques : leur capacité de charge exceptionnelle.

Alors que les batteries conventionnelles ont des limites bien définies en matière de capacité et de vitesse de charge, les batteries quantiques semblent ouvrir la voie à des performances nettement supérieures. Les experts s’accordent à dire que cette technologie pourrait redéfinir les standards actuels, offrant des possibilités jusqu’alors inexplorées dans le domaine du stockage d’énergie.

Innover le mode de charge

Cependant, ces batteries sont sensibles aux perturbations extérieures, ce qui pourrait entraîner une perte de capacité de charge ou une diminution de leur efficacité au fil du temps. Jun-Hong An, auteur principal de la présente étude, et son équipe, ont cherché une solution à ce problème en proposant une nouvelle méthode de charge.

Au lieu d’utiliser une méthode traditionnelle où la batterie et le chargeur sont en contact physique direct, l’équipe de Jun-Hong An a exploré une approche différente. Ils ont introduit un « guide d’ondes », qui est essentiellement un conduit métallique de forme rectangulaire. À l’intérieur de ce conduit, un champ électromagnétique est généré.

La batterie et le chargeur sont placés à des endroits distincts à l’intérieur de ce tube, sans se toucher. Le champ électromagnétique présent dans le guide d’ondes permet la charge de la batterie, même sans contact direct avec le chargeur. C’est cette interaction entre le champ, la batterie et le chargeur à l’intérieur du guide d’ondes qui permet une charge sans fil et efficace des batteries quantiques.

L’efficacité des batteries quantiques n’est que la partie visible de l’iceberg. Elles pourraient conduire à des dispositifs moins encombrants, adaptés à une nouvelle génération d’appareils plus fins et plus légers. De plus, leur durabilité est un autre point fort. Contrairement aux batteries conventionnelles qui s’affaiblissent avec le temps, les batteries quantiques pourraient maintenir leur performance sur une période plus longue, réduisant ainsi la nécessité de remplacements fréquents.

Les obstacles à surmonter

L’adoption généralisée des batteries quantiques n’est pas une simple formalité. L’un des principaux défis concerne la production à grande échelle. Bien que les principes soient établis, la transition de la théorie à la pratique industrielle nécessite des ajustements techniques et des innovations.

D’ailleurs, Jun-Hong An et son équipe envisagent désormais d’intégrer davantage de dispositifs à leur système de charge, et même d’effectuer des tests expérimentaux en utilisant de petits diamants défectueux, déjà employés dans la communication quantique.

Des études supplémentaires sont nécessaires pour évaluer les risques. Il est aussi impératif d’estimer l’empreinte écologique des batteries quantiques, de leur fabrication à leur fin de vie, pour s’assurer qu’elles contribuent réellement à un futur plus durable.

Source : arXiv