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
Đừng để phim ảnh lừa, người xưa phải hoàn thiện 7749 thủ tục này mới được thuê quán trọ

Đừng để phim ảnh lừa, người xưa phải hoàn thiện 7749 thủ tục này mới được thuê quán trọ

Các nhà sử học Trung Quốc cho hay, nếu bạn vẫn tin rằng người xưa chỉ cần cầm vài lượng bạc là có thể vào quán trọ thuê phòng thì bạn đã bị các bộ phim lừa dối.

Đăng ngày: 24/01/2026
Trung Quốc sản xuất tủ lạnh máy tính lượng tử -273 độ C

Trung Quốc sản xuất tủ lạnh máy tính lượng tử -273 độ C

Công ty Origin Quantum xuất xưởng tủ lạnh pha loãng, thiết bị trọng yếu trong máy tính lượng tử siêu dẫn, có thể đạt mức nhiệt gần bằng độ 0 tuyệt đối.

Đăng ngày: 24/01/2026
Kim tự tháp Ai Cập trông như thế nào ở thời cổ đại?

Kim tự tháp Ai Cập trông như thế nào ở thời cổ đại?

Khi mới xây dựng, các kim tự tháp thường được che đầy bằng một lớp đá vôi hoặc đá granite sáng bóng để cho ra một hình dạng đẹp mắt và bền bỉ hơn.

Đăng ngày: 24/01/2026
Liệu có thứ gì di chuyển nhanh hơn ánh sáng không?

Liệu có thứ gì di chuyển nhanh hơn ánh sáng không?

Ánh sáng mang những đặc tính giống cả hạt lẫn sóng, có thể di chuyển với tốc độ lên tới khoảng 300.000 km mỗi giây trong chân không.

Đăng ngày: 23/01/2026
Những điều đáng sợ xảy ra với cơ thể con người tại

Những điều đáng sợ xảy ra với cơ thể con người tại "vùng tử thần" của đỉnh Everest

Ở độ cao 5 dặm so với mực nước biển, oxy trong không khí loãng đến mức ngay cả khi có bình khí oxy bổ sung, các nhà leo núi vẫn có cảm giác như đang "chạy trên máy chạy bộ và thở bằng ống hút".

Đăng ngày: 23/01/2026
Hòn đảo tư nhân chỉ bán cho những ai dám ở lại một đêm

Hòn đảo tư nhân chỉ bán cho những ai dám ở lại một đêm

Đảo Ducks Ledges là một khu đất rộng 6000 m2 trên Vịnh Wohoa, Maine (Mỹ). Hòn đảo tư nhân này đang được bán với giá 339.000 USD (gần 8 tỷ VND), nhưng không phải chỉ cần bỏ tiền là mua được.

Đăng ngày: 22/01/2026
Một bộ tộc tuyệt chủng sau cái chết của

Một bộ tộc tuyệt chủng sau cái chết của "người cô độc nhất thế giới"

"Người đàn ông cô độc nhất thế giới" qua đời vào tháng này trong khu rừng rậm Amazon, và ra đi cùng với ông là cả một nền văn hóa và câu trả lời cho hàng nghìn câu hỏi.

Đăng ngày: 22/01/2026
Khoa Học News