Energía de la nada: científicos doman los cuánticos para crear la batería perfecta

Científicos de la Universidad de Génova han desarrollado un dispositivo único: una batería cuántica de espines que almacena energía utilizando las propiedades cuánticas de partículas conocidas como espines. Este acumulador no necesita fuentes externas de energía para recargarse.

El proyecto surgió a partir de las investigaciones del grupo de Maura Sassetti, quien lleva muchos años estudiando sistemas cuánticos. Uno de los miembros del equipo, Dario Ferraro, explicó que la inspiración provino de la tesis de maestría de su colega Riccardo Grazi. Juntos decidieron comprobar si las ideas teóricas podían aplicarse en la práctica, creando un dispositivo con una cantidad mucho mayor de elementos de lo que se había logrado hasta ahora.

La batería integra dos cadenas de partículas con espines ½, las mínimas posibles en los sistemas cuánticos. Al modificar sus interacciones o desplazar las cadenas entre sí, los científicos lograron retener energía de forma estable dentro del acumulador. Este enfoque elimina pérdidas y hace que el dispositivo sea más confiable.

Lo más revolucionario de esta batería es su método de carga. Los investigadores desarrollaron un protocolo que no requiere ninguna fuente externa de energía. La carga se realiza ajustando uno de los parámetros internos del dispositivo. Este método no solo es eficiente, sino también resistente a pequeños errores, lo que lo hace especialmente adecuado para condiciones reales.

El futuro de esta innovación promete ser brillante. Los investigadores creen que su tecnología podría utilizarse en sistemas con átomos neutros, fundamentales para construir grandes computadoras cuánticas debido a su estabilidad y capacidad para manejar tareas complejas.

En las primeras pruebas, la batería mostró un rendimiento excepcional. Incluso con una configuración imprecisa del protocolo de carga, el dispositivo continuó funcionando de manera estable. Esto es crucial para su aplicación práctica, donde es difícil garantizar condiciones ideales.

Actualmente, el equipo está centrado en estudiar cómo la temperatura y las interacciones de largo alcance afectan el proceso de carga. Una de las modelos analizadas es la cadena de Ising, ampliamente conocida en la física cuántica.

Ferraro señaló que el objetivo del proyecto no es solo crear una batería, sino desarrollar una plataforma capaz de analizar diferentes sistemas cuánticos y evaluar su viabilidad para el almacenamiento de energía. Este enfoque abrirá el camino para diseñar dispositivos aún más complejos en el futuro.