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Véhicules électriques : vers une recharge instantanée grâce au quantique

Les batteries quantiques pourraient révolutionner complètement la façon dont nous utilisons l’énergie.

La lenteur de la charge peut être considérée comme un obstacle pour les véhicules électriques. En guise d’exemple, l’institut de recherche en sciences fondamentales (Institute for Basic Science, IBS) note qu’il faut actuellement environ 10 heures pour recharger complètement une voiture électrique à domicile. Avec les chargeurs les plus rapides des stations de recharge, l’opération prend 20 à 40 minutes.

Les batteries quantiques

Face à ce problème, les chercheurs en physique théorique de l’IBS se sont lancés sur un nouveau concept de batteries quantiques. Ils sont partis du principe selon lequel le comportement de la matière au niveau subatomique peut permettre de charger simultanément et globalement toutes les cellules d’une batterie.

À savoir qu’une particule subatomique est une composante de la matière ayant une taille inférieure à celle d’un atome. Ainsi, lorsque deux particules subatomiques sont fortement corrélées, celles-ci perdent leurs états quantiques individuels. En résulte la création d’un état unique et unifié, l’intrication quantique. En mécanique quantique, l’état d’un système décrit tous les aspects du système physique.

Pour résumer, les batteries quantiques sont des dispositifs fabriqués à partir d’états quantiques. Elles stockent et libèrent de l’énergie de manière rapide et efficace. Ainsi, par rapport aux batteries classiques, celles-ci offrent une accélération significative de la charge. Et ce, grâce à la possibilité d’utiliser des opérations de charge enchevêtrées.

La révolution quantique

Les scientifiques ont réalisé une série d’expériences théoriques. Ce qui leur a permis de déterminer qu’avec les batteries quantiques, la charge collective atteignait une échelle considérable pour la vitesse de charge. Leur caractéristique la plus notable est de pouvoir être rechargées en une seconde. Leur étude est mentionnée par la revue Physical Review Letters.

À noter que cette charge dite collective n’est pas possible avec les batteries conventionnelles. En effet, dans ces systèmes, les cellules sont chargées indépendamment les unes des autres. En guise de comparaison, pour un véhicule électrique équipé d’une batterie contenant environ 200 cellules, l’utilisation de la charge quantique permettrait une vitesse de charge 200 fois plus rapide par rapport à une batterie classique.

L’avantage de cette charge collective par rapport à la charge parallèle est mesuré par le rapport, appelé l’“avantage de la charge quantique”. À noter qu’on ne sait toujours pas quelle est l’ampleur de l’avantage quantique en général.

La portée de la découverte

Selon les chercheurs, les conséquences de cette découverte pourraient être considérables. Autrement dit, les implications de la charge quantique pourraient aller bien au-delà des voitures électriques et de l’électronique grand public.

Par exemple, elle pourrait trouver des utilisations clés dans les futures centrales à fusion. En effet, ces centrales nécessitent de charger et de décharger de grandes quantités d’énergie en un temps record.

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