Hình dung một chiếc điện thoại sạc đầy trong vài phần tỷ giây, hay một chiếc ô tô điện chỉ cần vài giây để lên đầy pin. Điều gì nghe như viễn tưởng của những năm 2050 lại đang dần trở thành hiện thực nhờ một khám phá đáng kinh ngạc từ các nhà khoa học Úc.
Vừa mới đây, các nhà nghiên cứu tại CSIRO (Cơ quan Khoa học và Công nghệ Quốc gia Úc) đã hoàn thành một thành tựu lịch sử: tạo ra và thử nghiệm thành công nguyên mẫu pin lượng tử đầu tiên trên thế giới. Đây không chỉ là một bước nhỏ trong phòng thí nghiệm, mà là bước ngoặt từ lý thuyết sang thực tế, sau khi khái niệm này chỉ tồn tại trên giấy từ năm 2013.
Sạc pin bằng tia laser — Công nghệ từ tương lai
Những gì khiến nguyên mẫu này thật sự đặc biệt là cách thức nó được sạc điện. Thay vì dây cáp truyền thống, pin lượng tử được sạc hoàn toàn bằng một tia laser — một trong những tính chất kỳ diệu mà cơ học lượng tử hứa hẹn cho công nghệ pin, nếu chúng ta có thể hiểu và khai thác nó một cách đúng đắn.
Tiến sĩ James Quach, nhà nghiên cứu chính dẫn dắt dự án tại CSIRO, chia sẻ rằng đây là lần đầu tiên một pin lượng tử hoàn thành một chu kỳ sạc-xả toàn bộ. "Hiện nay, pin càng lớn thì thời gian sạc càng lâu. Điều đó là lý do tại sao điện thoại của bạn cần khoảng 30 phút để sạc đầy, còn ô tô điện thì phải sạc qua đêm," ông giải thích.
Nhưng với pin lượng tử, điều này hoàn toàn đảo ngược lại. "Pin lượng tử có một tính chất thực sự kỳ lạ: càng lớn thì sạc càng nhanh."
Những con số gây choáng váng
Kết quả thử nghiệm từ CSIRO đã gây choáng váng: nguyên mẫu pin lượng tử sạc đầy chỉ trong vài phần tỷ giây — một khoảng thời gian quá nhỏ để con người có thể hình dung. Để giúp mọi người dễ hiểu hơn, Tiến sĩ Quach đã đưa ra một so sánh thú vị.
Nếu một chiếc điện thoại hiện đại cần 30 phút để sạc đầy, và nó có tốc độ xả pin chậm hơn 6 triệu lần so với tốc độ sạc, thì chiếc điện thoại đó sẽ không cần sạc lại ngay cả sau một thập kỷ sử dụng liên tục!
Tuy nhiên, hiện tại vẫn còn những thách thức cần vượt qua. Thời gian xả pin của nguyên mẫu hiện tại chỉ kéo dài vài nanogiây, và điện áp nó tạo ra chưa đủ để cung cấp năng lượng cho bất kỳ thiết bị thực tế nào.
Bước đầu tiên của một cuộc cách mạng
Tiến sĩ Quach nhấn mạnh rằng bước tiếp theo là "tăng thời gian lưu trữ điện năng." "Bạn cần pin của mình giữ được điện lâu hơn vài nanogiây nếu muốn có thể gọi điện cho ai đó trên điện thoại di động," ông nói.
Giáo sư Andrew White từ Đại học Queensland, một chuyên gia độc lập về pin lượng tử, đã gọi thí nghiệm này là "một thành công khổng lồ" — bước đầu tiên đưa công nghệ từ bảng vẽ ra đời sống thực tế.
Tưởng tượng một tương lai nơi những chiếc ô tô điện có thể sạc đầy trong vài giây. Dù phạm vi hoạt động có thể bị giảm, nhưng sự tiện lợi đó sẽ khuyến khích hàng triệu người chuyển sang sử dụng xe điện.
Từ một ý tưởng trên giấy đến một nguyên mẫu hoạt động, công nghệ pin lượng tử đang bước vào một chương mới. Và những gì đang chờ phía trước có thể thực sự thay đổi thế giới.
Nguồn: Good News Network
Bình Luận