Kuantum pilde yeni adım: Avustralya’da ilk prototip geliştirildi

Avustralya ulusal bilim kurumu CSIRO öncülüğündeki araştırmacılar, lazerle kablosuz şarj edilen ve depoladığı enerjiyi dışarı verebilen bir kuantum pil prototipi geliştirdi. 18 Mart’ta yayımlanan çalışmada, uzun süredir teorik düzeyde tartışılan kuantum pil fikrinin şarj, depolama ve boşaltma döngüsünü aynı sistemde gösterebildiği aktarıldı.

Avustralya’daki araştırma laboratuvarında kuantum pil prototipi üzerinde çalışan ekip ve deney düzeneği görülüyor.

KUANTUM PİL FİKRİ DENEYSEL OLARAK YENİ AŞAMAYA GEÇTİ

Kuantum piller ilk kez 2013’te teorik bir kavram olarak ortaya atılmıştı. CSIRO, RMIT ve Melbourne Üniversitesi araştırmacılarının geliştirdiği yeni düzenek ise bu fikri laboratuvarda bir adım ileri taşıyarak çalışan bir kanıt prototipi sundu.

Araştırma ekibinden Dr. James Quach, sistemin bir bataryanın temel döngüsünü tamamlayabildiğini; yani şarj edildiğini, enerjiyi tuttuğunu ve ardından boşaltabildiğini belirtti. Guardian ve kurum açıklamalarına göre bu yönüyle çalışma, önceki deneysel aşamalardan ayrılıyor.

Lazerle şarj edilen kuantum pil prototipi, optik ekipmanların yer aldığı yakın plan deney düzeneğinde görüntüleniyor.

YENİ PROTOTİP LAZERLE KABLOSUZ BİÇİMDE ŞARJ EDİLİYOR

Araştırmacıların geliştirdiği prototip, çok katmanlı organik bir mikrokavite yapısına sahip ve lazerle kablosuz biçimde şarj ediliyor. RMIT ile CSIRO’nun paylaştığı bilgilere göre sistem, oda sıcaklığında hızlı ve ölçeklenebilir şarj davranışı gösteren bir kanıt düzenek olarak tanımlanıyor.

Bu çalışmanın dikkat çeken taraflarından biri de “kolektif etkiler” olarak anılan kuantum davranışın yeniden doğrulanması oldu. Guardian’ın aktardığına göre kuantum pillerde hücre sayısı arttıkça şarj süresi kısalabiliyor; bu da klasik bataryalardaki genel eğilimin tersine işleyen bir özellik olarak değerlendiriliyor.

Araştırmacılar, kuantum pil deneyinden elde edilen verileri laboratuvarda anlık olarak takip ediyor.

DEPOLAMA SÜRESİ NANOSANİYE DÜZEYİNE ÇIKTI

Yeni prototip femtosaniye ölçeğinde şarj olurken, enerjiyi nanosaniye düzeyinde depolayabildi. Guardian ve CSIRO bağlantılı yayınlarda bunun önceki düzeneğe göre yaklaşık altı mertebe daha uzun depolama süresi anlamına geldiği belirtildi.

Bununla birlikte mevcut enerji kapasitesi hâlâ birkaç milyar elektron volt düzeyinde kalıyor. Araştırmacılar, bu seviyenin bugün için kullanışlı bir elektronik cihazı çalıştırmaya yetmediğini ve sistemin henüz laboratuvar ölçeğinde olduğunu vurguluyor.

ARAŞTIRMACILAR ŞİMDİ DAHA UZUN ENERJİ TUTMA SÜRESİNE ODAKLANIYOR

Araştırma ekibi bundan sonraki aşamada depolama süresini belirgin biçimde uzatmayı hedefliyor. RMIT ve Guardian’daki açıklamalara göre pratik kullanıma yaklaşmak için enerjinin nanosaniyelerden çok daha uzun süre korunması gerekiyor.

Uzman değerlendirmelerinde ilk olası kullanım alanları arasında kuantum bilgisayarlar ve küçük ölçekli elektronik sistemler öne çıkıyor. Çalışmada yer almayan Queensland Üniversitesi’nden Prof. Andrew White, teknolojinin kısa vadede elektrikli araçlardan çok kuantum bilgi işlem tarafında etkisini gösterebileceğini söyledi.

Sıkça Sorulan Sorular

Kuantum pil prototipi nerede geliştirildi?

Çalışma, Avustralya’da CSIRO öncülüğünde RMIT ve Melbourne Üniversitesi araştırmacılarının katkısıyla geliştirildi.

Yeni kuantum pil prototipi ne yapabiliyor?

Prototip, lazerle kablosuz biçimde şarj edilebiliyor, enerjiyi kısa süre depolayabiliyor ve ardından dışarı verebiliyor.

Kuantum pil neden dikkat çekiyor?

Araştırmacılara göre kuantum piller, kolektif etkiler sayesinde hücre sayısı arttıkça daha hızlı şarj olma potansiyeli taşıyor.

Bu teknoloji bugün telefon ya da bilgisayarda kullanılabilir mi?

Hayır. Mevcut prototipin enerji kapasitesi birkaç milyar elektron volt düzeyinde olduğu için pratik elektronik cihazlar için yeterli görülmüyor.

Araştırmacıların sıradaki hedefi ne?

Bir sonraki temel hedef, depolanan enerjinin nanosaniyeden çok daha uzun süre korunmasını sağlamak ve sistemi pratik kullanıma yaklaştırmak.