Công nghệ pin lượng tử phá vỡ quy luật nhân quả

Một hiện tượng lượng tử trong đó thứ tự của các sự kiện không tuân theo trình tự nhân quả thông thường có thể cải thiện hiệu quả và độ bền của pin.

Đối mặt với tình trạng khẩn cấp về khí hậu và nỗ lực tự chủ về năng lượng, các nhà nghiên cứu đang chuyển sang pin lượng tử, bằng việc khám phá một con đường mới đầy hứa hẹn chính là sử dụng hiện tượng lượng tử để tối ưu hóa việc sạc pin.

Nhóm nghiên cứu từ Đại học Tokyo (Nhật Bản) đã sử dụng một hiện tượng lượng tử phản trực giác, được gọi là trật tự nhân quả không xác định, để cải thiện hiệu suất sạc.

Tiến bộ này có thể đẩy nhanh thời gian sạc pin đồng thời kéo dài độ bền của chúng, do đó nó sẽ giúp ích đến việc cung cấp năng lượng tốt và lâu hơn cho các thiết bị điện tử tiêu dùng, ô tô và năng lượng tái tạo.

Nghiên cứu này diễn ra trong bối cảnh nhu cầu toàn cầu về các giải pháp lưu trữ năng lượng hiệu quả hơn đang tăng lên, đặc biệt là để đáp ứng nhu cầu về năng lượng tái tạo và di chuyển bằng những phương tiện xanh.


Pin lượng tử hứa hẹn sẽ gây ra cuộc cách mạng năng lượng xanh. (Ảnh: Trust my science).

Một bước tiến tới vô định

Trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta, quan hệ nhân quả tuân theo logic một chiều. Cụ thể, nếu sự kiện A gây ra sự kiện B thì B không thể là nguyên nhân của A.

Tuy nhiên, tính tuyến tính này bị thách thức bởi những định luật cơ học lượng tử, chúng có thể bị vướng vào theo cách mà sự phân biệt giữa nguyên nhân và kết quả trở nên mờ nhạt, thậm chí có thể hoán đổi cho nhau.

Nhà khoa học Yuanbo Chen, Đại học Tokyo, thử nghiệm với hai thiết bị sạc cung cấp năng lượng cho pin lượng tử. Bằng cách cho phép các sự kiện cùng tồn tại ở trạng thái chồng chất, trong đó vai trò của nguyên nhân và kết quả không cố định, họ đã mở ra cánh cửa cho việc sạc pin nhanh và hiệu quả hơn.

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành một thí nghiệm sơ bộ với ánh sáng lượng tử để chứng minh tính khả thi của giao thức này dựa trên quan hệ nhân quả chưa xác định được, bằng cách sử dụng một thiết bị gọi là công tắc lượng tử.

Tuy nhiên, ứng dụng trực tiếp vào pin lượng tử hoàn chỉnh vẫn cần được thử nghiệm.

Hướng tới một tương lai năng lượng bền vững?

Ý nghĩa của pin lượng tử là rất lớn nếu kỹ thuật này có thể được áp dụng vào thực tế. Trong lĩnh vực năng lượng tái tạo, chúng sẽ mang lại khả năng lưu trữ năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió hiệu quả hơn, do đó giảm thiểu các vấn đề liên quan đến tính không liên tục của các nguồn này.

Điều này có nghĩa là năng lượng được tạo ra có thể được lưu trữ ổn định hơn và cung cấp cho các thiết bị khi cần thiết.

Trong lĩnh vực điện tử, những tác động cũng quan trọng không kém. Pin lượng tử có thể cho phép các thiết bị di động phổ biến như điện thoại thông minh và máy tính xách tay hoạt động trong nhiều tuần mà không cần sạc lại.

Đối với phương tiện giao thông, đặc biệt là xe điện, pin lượng tử giúp quãng đường di chuyển giữa các lần sạc dài hơn nhiều, khiến ô tô điện trở nên thiết thực hơn cho những chuyến đi đường dài và giảm bớt lo lắng về phạm vi hoạt động

Ngoài ra, việc sạc lại những loại pin này có thể nhanh hơn đáng kể, giảm thời gian ngừng hoạt động và cải thiện hiệu quả cho người dùng.

Do đó, pin lượng tử không chỉ có thể cải thiện các sản phẩm hiện có mà còn cho phép phát triển các công nghệ mới mà trước đây chúng ta không thể tưởng tượng được do những hạn chế của pin thông thường.

Điều này có thể dẫn đến một kỷ nguyên mới của các hệ thống năng lượng, trong đó tính bền vững và hiệu quả.

TIN CŨ HƠN
Nhiều người đề xuất phủ xanh sa mạc, chuyên gia cho hay: Nếu làm như vậy, loài người sẽ vô cùng hối hận!

Nhiều người đề xuất phủ xanh sa mạc, chuyên gia cho hay: Nếu làm như vậy, loài người sẽ vô cùng hối hận!

Trên khắp thế giới, khoảng 20% là hoang mạc cát hay sa mạc, thay đổi từ chỉ 2% ở Bắc Mỹ đến 30% ở Úc và hơn 45% ở Trung Á.

Đăng ngày: 25/11/2025
Có nhóm máu này, bạn có thể là hậu duệ người ngoài hành tinh

Có nhóm máu này, bạn có thể là hậu duệ người ngoài hành tinh

RH âm (RH-) được coi là nhóm máu kế thừa huyết thống của người ngoài hành tinh.

Đăng ngày: 25/11/2025
99% chúng ta không thể liếm được cùi chỏ. Lý do là gì, bạn biết không?

99% chúng ta không thể liếm được cùi chỏ. Lý do là gì, bạn biết không?

Tại sao bạn không thể liếm trúng được khuỷu tay, chỗ cùi chỏ ấy? Có lý do cả đấy.

Đăng ngày: 25/11/2025
Cường độ từ trường toàn cầu đã giảm 9%, điều này sẽ ảnh hưởng như thế nào đến cuộc sống của nhân loại?

Cường độ từ trường toàn cầu đã giảm 9%, điều này sẽ ảnh hưởng như thế nào đến cuộc sống của nhân loại?

Từ trường Trái Đất luôn là rào cản quan trọng bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ vũ trụ, nhưng sự suy giảm mạnh gần đây về cường độ từ trường toàn cầu đã gây ra mối lo ngại.

Đăng ngày: 25/11/2025
Một ngày trên Trạm Vũ trụ Quốc tế của các phi hành gia diễn ra như thế nào?

Một ngày trên Trạm Vũ trụ Quốc tế của các phi hành gia diễn ra như thế nào?

Đối với các phi thành gia trên Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS), khái niệm một ngày khá trừu tượng bởi mỗi 24 giờ, họ sẽ trải nghiệm 15 lần bình minh ló rạng khi ISS bay quanh trái đất.

Đăng ngày: 25/11/2025
Sự thật khó tin về chuyện vệ sinh của thái giám và cung nữ trong cung

Sự thật khó tin về chuyện vệ sinh của thái giám và cung nữ trong cung

Đến cả việc vệ sinh cá nhân, các thái giám và cung nữ cũng phải tranh thủ. Thậm chí, họ phải dùng nhiều cách khác nhau để giữ hương thơm cơ thể...

Đăng ngày: 25/11/2025
Rụng 2 động cơ giữa không trung, máy bay đâm vào tòa nhà gây ra vụ tai nạn thảm khốc

Rụng 2 động cơ giữa không trung, máy bay đâm vào tòa nhà gây ra vụ tai nạn thảm khốc

Đa phần số người thiệt mạng trong vụ tai nạn hàng không vào năm 1992 này lại không phải hành khách trên máy bay.

Đăng ngày: 24/11/2025
Khoa Học News