सार:
यह बताया गया है कि ऑस्ट्रेलिया के राष्ट्रमंडल वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुसंधान संगठन के क्वांटम विज्ञान शोधकर्ता जेम्स क्वाच के नेतृत्व में एक टीम ने एक क्वांटम बैटरी प्रोटोटाइप का सफलतापूर्वक निर्माण किया है जिसे पहली बार फेमटोसेकंड (10 माइनस 15 सेकंड) स्तर पर चार्ज किया जा सकता है और इससे करंट निकाला जा सकता है।
इस क्वांटम बैटरी का मुख्य सिद्धांत एक क्वांटम प्रभाव है जिसे "सुपरएब्जॉर्प्शन" कहा जाता है। पारंपरिक बैटरियों में, बैटरी जितनी बड़ी होगी, उसे चार्ज होने में उतना ही अधिक समय लगेगा। सुपरअवशोषण प्रभाव बिल्कुल विपरीत है। जितने अधिक अणु शामिल होंगे, सिस्टम उतनी ही तेजी से ऊर्जा अवशोषित करेगा।
प्रोटोटाइप डिवाइस एक ऑप्टिकल माइक्रोकैविटी संरचना का उपयोग करता है, जिसमें लगभग 100 नैनोमीटर की दूरी पर दो दर्पण होते हैं, जिसमें दर्पण सतहों के बीच कार्बनिक डाई अणु भरे होते हैं।
लेजर को माइक्रोकैविटी में इंजेक्ट करने के बाद, प्रकाश अणुओं के साथ दृढ़ता से संपर्क करता है, जिसके परिणामस्वरूप मिश्रित प्रकाश सामग्री की स्थिति होती है। इस अवस्था में, अणु अब शास्त्रीय प्रणालियों की तरह स्वतंत्र रूप से ऊर्जा को अवशोषित नहीं करते हैं, बल्कि एकल सुपरअवशोषण घटना में प्रकाश ऊर्जा को पकड़ने के लिए सामूहिक रूप से प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे फेमटोसेकंड चार्जिंग सक्षम होती है।
क्वाच टीम ने पहली बार 2022 में एक जर्नल में सुपरएब्जॉर्प्शन प्रभाव का प्रदर्शन किया था, और पेपर को 345 से अधिक बार उद्धृत किया गया था।
मार्च 2026 में, टीम एक कदम आगे बढ़ी और क्वांटम बैटरी प्रोटोटाइप से सफलतापूर्वक करंट निकाला। नवीनतम प्रयोग क्वांटम बैटरियों से ऊर्जा को शीघ्रता से अवशोषित करने और निकालने की व्यवहार्यता को प्रदर्शित करते हैं।
हालाँकि, क्वांटम बैटरियों और व्यावहारिक अनुप्रयोगों के बीच अभी भी एक बड़ा अंतर है।
वर्तमान प्रोटोटाइप केवल बहुत कम मात्रा में ऊर्जा, लगभग कुछ अरब इलेक्ट्रॉन वोल्ट, संग्रहीत कर सकता है, और ऊर्जा प्रतिधारण समय केवल नैनोसेकंड (10 माइनस 9 सेकंड) है, जो चार्जिंग समय से लगभग छह ऑर्डर अधिक लंबा है।
तुलना के लिए, एक मोबाइल फोन की बैटरी में संग्रहीत ऊर्जा लगभग दसियों हज़ार जूल है, जो परिमाण के दस आदेशों से अधिक का अंतर है।
जेनोआ विश्वविद्यालय में भौतिकी के एसोसिएट प्रोफेसर डारियो फेरारो ने एक साक्षात्कार में कहा,
क्वांटम बैटरी का लक्ष्य बैटरी के ऊर्जा भंडारण को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाना नहीं है, बल्कि ऊर्जा संचरण की गति और सटीकता में सुधार करना है। क्वांटम बैटरियों की मुख्य अपील लिथियम बैटरियों के साथ क्षमता के लिए प्रतिस्पर्धा करने के बजाय बेहद तेज चार्जिंग और सटीक ऊर्जा वितरण की संभावना है।
क्वाच ने खुलासा किया कि टीम ने मौजूदा सीमाओं को तोड़ने के लिए एक हाइब्रिड डिज़ाइन बनाया है। डिज़ाइन तेज़ चार्जिंग के लिए क्वांटम घटकों और दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण के लिए शास्त्रीय सामग्री परतों का उपयोग करता है, क्वांटम प्रभावों के गति लाभ और पारंपरिक ऊर्जा भंडारण के स्थायित्व को ध्यान में रखने की कोशिश करता है। संबंधित कागजात तैयार किये जा रहे हैं.
यह बताया गया है कि क्वांटम बैटरी अल्पावधि में मोबाइल फोन, लैपटॉप या इलेक्ट्रिक वाहनों में दिखाई नहीं देगी। लेकिन इसकी तीव्र ऊर्जा हस्तांतरण क्षमताओं को क्वांटम हार्डवेयर और अन्य विशेष प्रणालियों में भविष्य में अनुप्रयोग मिल सकता है, जैसे कि क्वांटम कंप्यूटरों के क्यूबिट्स को सटीक ऊर्जा वितरण प्रदान करना।
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