Des batteries quantiques chargées en défiant notre compréhension du temps

De nouvelles recherches suggèrent que la charge des batteries quantiques pourrait être significativement améliorée en exploitant un phénomène contre-intuitif, défiant notre compréhension du temps.

Ordre causal indéfini

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, que nous expérimentons au quotidien et qui implique une causalité unidirectionnelle : si la chute d’un verre (événement A) entraîne son bris (événement B), l’inverse n’est pas valable.

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Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Physical Review Letters, des chercheurs de l’université de Tokyo ont démontré qu’un effet quantique connu sous le nom « d’ordre causal indéfini » (ICO) permettait essentiellement aux deux directions de causalité de coexister.

Jusqu’à présent, les approches explorées pour recharger les batteries quantiques s’avéraient séquentielles : elles devaient l’être les unes après les autres. Ayant impliqué des dispositifs optiques incluant lasers, lentilles et miroirs, les récentes expériences ont permis de confirmer qu’une fois le système entré en état de superposition quantique, les batteries pouvaient être chargées simultanément.

« Avec l’ICO, nous avons démontré que la façon de charger une batterie composée de particules quantiques peut avoir un impact considérable sur ses performances », souligne Yuanbo Chen, co-auteur de la nouvelle étude. « Nous avons constaté des gains considérables tant en matière de capacité que d’efficacité thermique. »

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Un effet inattendu

L’équipe a également rapporté une interaction contre-intuitive, impliquant qu’un chargeur de faible puissance puisse fournir davantage d’énergie, avec une efficacité plus élevée, qu’un chargeur plus puissant connecté au même appareil.

Illustrant le potentiel énorme des batteries quantiques, de telles découvertes suggèrent que l’ordre causal indéfini pourrait également être exploité afin d’améliorer le rendement des panneaux solaires, en réduisant notamment l’accumulation de chaleur.