Así funciona la primera batería cuántica operativa del mundo: por qué promete revolucionarlo todo

Los científicos australianos presentaron el primer prototipo funcional de batería cuántica y aseguran que podría transformar la forma en que se almacena y utiliza la energía en dispositivos electrónicos avanzados, gracias a la aplicación de principios de la mecánica cuántica que prometen cargas ultrarrápidas y posibilidades de recarga remota, informó el diario británico The Guardian.

El desarrollo surge una década después de que se propusiera el concepto de batería cuántica en 2013. Ahora, el equipo liderado por James Quach, investigador principal de la agencia científica nacional de Australia CSIRO, logró un avance significativo: el prototipo es capaz de completar por primera vez un ciclo completo de operación, lo que implica realizar la carga, el almacenamiento y la descarga de energía, explicó el científico al medio británico.

Un elemento diferenciador clave es la capacidad de este dispositivo para cargar en una fracción extrema de tiempo y sostener la carga mucho más allá de lo que permiten experimentos previos.

La carga ultrarrápida: diferencias con las baterías tradicionales

El descubrimiento central radica en una propiedad extraordinaria de las baterías cuánticas: cuanto mayor es el tamaño, menos tiempo necesitan para cargarse. En contraste, las baterías convencionales aumentan el tiempo de carga conforme se incrementa su capacidad, razón por la que “un teléfono móvil tarda unos 30 minutos en cargarse y un automóvil eléctrico puede requerir toda la noche”, detalló Quach.

Este fenómeno, conocido como “efecto colectivo”, hace que las células cuánticas se beneficien de la acción conjunta, logrando mayor eficiencia. El equipo de la agencia científica nacional de Australia CSIRO había demostrado este principio teóricamente en 2022, pero hasta ahora no contaban con un mecanismo para extraer la energía almacenada de manera práctica en el laboratorio.

Un prototipo funcional: tiempos de carga y desafíos actuales

Según el artículo publicado en la revista científica Light: Science & Applications, el prototipo de batería cuántica australiana, consiguió cargarse en femtosegundos (10⁻¹⁵ s) y fue capaz de almacenar esa energía durante nanosegundos (10⁻⁹ s). Esto supone una diferencia de aproximadamente seis órdenes de magnitud entre ambos intervalos de tiempo. Quach ilustró la magnitud de este salto con una analogía: “Si una batería se cargara en un minuto, seis órdenes de magnitud significarían que permanecería cargada durante un par de años”.

No obstante, el dispositivo actual apenas alcanza una capacidad de unos pocos miles de millones de electronvoltios, reconoció el propio investigador, y esto resulta insuficiente para alimentar cualquier equipo en la vida real. El siguiente desafío para el grupo australiano será extender el tiempo de almacenamiento y aumentar la cantidad de energía retenida. “Queremos que la batería mantenga la carga más allá de unos cuantos nanosegundos si queremos usarla en un teléfono móvil”, precisó.

Implicaciones futuras: computadoras cuánticas y recarga remota

Aunque la tecnología aún está lejos de aplicarse en automóviles eléctricos o teléfonos móviles, los científicos ven aplicaciones inmediatas en sectores donde la eficiencia cuántica representa una ventaja. Andrew White, director del laboratorio de tecnología cuántica en la Universidad de Queensland, universidad pública australiana y no vinculado al estudio, comentó que el hallazgo “demuestra que la batería cuántica ya no es solo una idea, sino un prototipo funcional”.

White advirtió que es improbable que se vean estas baterías en autos eléctricos en el corto plazo, y anticipó que el primer impacto llegará en el campo de la computación cuántica. En ese contexto, los dispositivos podrían “proveer energía coherente con el costo mínimo para estos equipos”.

Por su parte, Quach destacó la capacidad de carga inalámbrica mediante láseres como una de las características más prometedoras. Imaginó escenarios en los que un dron, equipado con batería cuántica, pueda recargarse en pleno vuelo, o vehículos que eviten la necesidad de detenerse en estaciones de servicio. “Cuando la tecnología madure, ya no será necesario detener el coche en una gasolinera; podrá cargarse en movimiento”, señaló.