Mais eficiência: o futuro pode estar nas baterias quânticas

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Cientistas da Universidade de Tóquio descobriram uma maneira de violar a causalidade para carregar baterias quânticas. A descoberta pode levar ao desenvolvimento de baterias mais eficientes e com maior armazenamento de energia.

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No mundo clássico, a causalidade é uma relação linear entre dois eventos. Ou seja, evento A causa o evento B, mas não é possível reverter a relação entre esses dois eventos.

Por exemplo, deixar cair um copo (evento A) faz com que ele se quebre (evento B), mas não é possível que o copo quebre antes de cair.

No entanto, no mundo quântico, as leis da causalidade podem ser diferentes. Um efeito quântico chamado ordem causal indefinida (ICO) permite que a ordem causal exista em ambas as etapas ao mesmo tempo.

Leia mais:

Bateria quântica

As baterias atuais para dispositivos de baixo consumo de energia, como smartphones ou sensores, normalmente usam produtos químicos como o lítio para armazenar carga, enquanto uma bateria quântica usa partículas microscópicas como conjuntos de átomos.
Yuanbo Chen, autor do estudo

Durante o experimento, os cientistas usaram diversas ferramentas, como: lasers, lentes e espelhos para criar uma bateria quântica em grande escala. Eles então usaram o ICO para carregar a bateria, violando a causalidade.

Embora as baterias químicas sejam regidas pelas leis clássicas da física, as partículas microscópicas são de natureza quântica, por isso temos a oportunidade de explorar formas de as utilizar que distorcem ou mesmo quebram as nossas noções intuitivas do que acontece em pequenas escalas.

Ou seja, os resultados do experimento mostraram que a carga da bateria era mais eficiente quando a causalidade era violada.

Diagrama do carregamento da bateria quântica por meio de ordem causal indefinida (ICO). (Imagem: New Atlas/Reprodução)

Outros resultados

No estudo publicado na revista Physical Review Letters os cientistas também observaram que um carregador de menor potência podia fornecer energia mais alta com maior eficiência do que um carregador de potência comparativamente maior.

Observamos enormes ganhos tanto na energia armazenada no sistema quanto na eficiência térmica. E de forma um tanto contraintuitiva, descobrimos o efeito surpreendente de uma interação que é o inverso do que você poderia esperar: um carregador de menor potência poderia fornecer energias mais altas com maior eficiência do que um carregador de potência comparativamente maior usando o mesmo aparelho.

De acordo com o portal New Atlas, as baterias quânticas ainda continuam em desenvolvimento, contudo há um grande potencial de revolucionar a tecnologia de baterias.

Atualmente, elas existem apenas como experimentos de laboratório, mas os cientistas estão testando diferentes aspectos para descobrir como reunir as várias peças em um todo funcional.