Le besoin urgent de réduire les émissions de carbone exige la conception de batteries plus efficaces, plus durables et moins chères à fabriquer. Cela est nécessaire afin de favoriser l’utilisation des énergies renouvelables et des véhicules électriques. Dans cette optique, des chercheurs de l’université de Gênes, en Italie, ont mis au point une batterie révolutionnaire qui s’appuie sur les principes de la mécanique quantique pour le stockage d’électricité. La particularité de cette technologie réside dans le fait que le nouveau type de batterie quantique se base sur les spins des électrons à l’échelle quantique.
Améliorer la façon dont l’énergie est emmagasinée
Pour décrire cette avancée, l’équipe de recherche, dirigée par Dario Ferraro, a publié les résultats de la recherche dans la revue Physical Review Letters. L’article souligne le potentiel de l’utilisation de la mécanique quantique pour la création de solutions de stockage d’énergie à haut rendement et plus petites. Comme indiqué plus haut, les scientifiques se sont appuyés sur des systèmes de spin quantique pour améliorer la façon dont l’électricité est stockée et utilisée. Par rapport aux recherches précédentes, l’approche adoptée par les membres de l’université de Gênes se veut plus intéressante grâce à la mise en œuvre d’un éventail d’éléments nettement plus large.
Une batterie quantique unique en son genre
Contrairement aux accumulateurs quantiques que nous avons déjà pu découvrir, dont la recharge repose sur des champs externes, la nouvelle batterie quantique des chercheurs italiens arbore une conception radicalement différente. Ce design innovant implique l’exploitation des degrés de liberté de spin qui font partie des propriétés de base des systèmes quantiques. Concrètement, la nouvelle batterie quantique s’appuie sur la modulation précise des interactions entre deux ensembles de ½-spins. « En modifiant correctement l’interaction entre les éléments des deux chaînes, par exemple, en décalant l’un par rapport à l’autre, il devient possible de piéger l’énergie dans la batterie quantique de manière stable », explique l’auteur principal de l’étude, Dario Ferraro.
Une percée majeure
Cette conception intelligente permet à la batterie quantique à semi-conducteurs d’exploiter et de piéger l’énergie en toute sécurité, améliorant ainsi sa stabilité. Les résultats des premiers tests ont montré que le dispositif de stockage énergétique quantique à spin était en mesure de préserver ses performances même exposé à d’importantes fluctuations de température. En plus d’être utile pour le secteur énergétique, le développement de cellules comme celle-ci pourrait avoir des implications dans le domaine de l’informatique quantique.
« Nous pensons que cela ouvrira de nouvelles perspectives intéressantes dans l’étude des batteries quantiques, y compris la possibilité de les concrétiser en utilisant des systèmes tels que les atomes neutres, qui sont actuellement parmi les plateformes de pointe dans la course aux ordinateurs quantiques à grande échelle », a ajouté Dario Ferraro. Plus d’infos : journals.aps.org. Une avancée qui pourrait donc révolutionner le domaine du stockage d’énergie et de l’informatique, et c’est une bonne nouvelle, vous ne trouvez pas ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
