Une nouvelle avancée nous rapproche des batteries quantiques

Un pas de plus. Des chercheurs australiens ont développé une batterie quantique expérimentale prometteuse, présentée comme le premier dispositif de ce type entièrement fonctionnel.

Un dispositif prometteur

Alors que les batteries conventionnelles alimentant nos smartphones utilisent des produits chimiques tels que le lithium pour stocker la charge, leurs homologues quantiques exploitent des interactions à l’échelle atomique, n’étant pas régies par les lois de la physique classique. S’ils promettent des performances sans équivalent, la mise au point de dispositifs entièrement fonctionnels représentait jusqu’à présent un défi.

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« Il s’agit de la première batterie quantique à la fois capable d’emmagasiner de l’énergie, de la conserver et de la restituer sous forme d’électricité », explique James Quach, membre de l’Organisation de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth et auteur principal de la nouvelle étude, pré-publiée sur le serveur arXiv.

Ce prototype multicouche comporte une microcavité entourée de miroirs, d’électrodes et de plusieurs autres matériaux, remplie de molécules de cuivre, de carbone, d’hydrogène et d’azote. Pour la charger, un laser est pointé sur ce minuscule réservoir. Une partie de son énergie lumineuse est alors transmise aux molécules.

Batteries built on quantum principles could offer fast charging and discharging – and the technology may just have moved a little closer to the real world https://t.co/n69z3zUxwC

— New Scientist (@newscientist) February 13, 2025

Des performances étroitement liées au nombre de molécules stockées

Les miroirs permettent de piéger la lumière, dont les états quantiques se lient à ceux des molécules. Une telle intrication modifie la façon dont l’énergie est transmise à ces dernières, de sorte que les versions contenant davantage de molécules se chargent beaucoup plus rapidement.

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Les expériences réalisées ont montré que le temps de charge de la cellule était approximativement inversement proportionnel à la racine carrée du nombre de molécules, impliquant qu’une batterie en renfermant 1 000 se charge en une seconde, et une autre un million en un dizième de seconde seulement. Une tendance similaire a été observée pour sa décharge.

Les prochains défis consisteront à augmenter la quantité d’énergie que les prototypes peuvent stocker, et à les charger en utilisant le rayonnement solaire plutôt qu’un faisceau laser. Selon l’équipe, de tels dispositifs pourraient révolutionner l’électronique portable et le stockage des énergies renouvelables.