Международная группа физиков представила первый прототип «квантовой батареи», который демонстрирует полный рабочий цикл — от сверхпоглощения света через хранение энергии до извлечения электрического тока. Устройство использует коллективные квантовые состояния, чтобы достичь масштабирования мощности, что нарушает интуитивные классические представления — чем больше батарея, тем быстрее она заряжается.
Что представляет собой «квантовая батарея»
Под «квантовой батареей» ученые понимают устройство для хранения энергии, в котором зарядка и разрядка управляются квантово-механическими эффектами, такими как запутанность, коллективные состояния и контролируемое взаимодействие со светом. В отличие от классических литий-ионных ячеек, где добавление большего объема неизбежно удлиняет время зарядки, при квантовых батареях теоретические модели предсказывают «суперекстенсивное» масштабирование — мощность зарядки растет быстрее размера системы.
Сердцевина прототипа — оптическая микрополость — многослойная структура типа «сэндвич», в которой заключены молекулы органического полупроводника. Когда в нее попадает свет, он связывается коллективно с ансамблем молекул и формирует гибридные свето-материйные состояния, известные как поляритоны, которые лежат в основе сверхпоглощения.
Эффект сверхпоглощения: когда «чем больше, тем быстрее»
Ключевой механизм, лежащий в основе ультрабыстрой зарядки, — так называемое «сверхпоглощение» (superabsorption) — коллективный квантовый эффект, при котором множество идентичных абсорбирующих элементов действуют как одна общая «супер-антенна» для света. В таком режиме скорость зарядки не увеличивается линейно с числом элементов, а может возрастать быстрее, как в некоторых схемах теоретически достигает масштабирования, при котором время зарядки уменьшается пропорционально числу частиц.
В оптической микрополости сверхпоглощение проявляется через коллективное связывание N молекул к одному и тому же ограниченному световому моду, так что эффективная сила взаимодействия возрастает приблизительно как квадратный корень из N. Это приводит к контринтуитивному результату: время зарядки возрастает медленнее объема — большая батарея может заряжаться не только не медленнее, но даже быстрее на единицу объема.
Теоретические разработки показывают, что при подходяще организованных коллективных состояниях возможно достичь режим, в котором время зарядки масштабируется обратно пропорционально числу квантовых элементов, а не только корню из него, что открывает путь к действительно «ультрабыстрой зарядке».
Прототип: от света к электрическому току
Недавно опубликованное исследование описывает прототип «квантовой батареи», который впервые демонстрирует полный цикл — сверхпоглощение, метастабильное хранение и электрическую разрядку с суперекстенсивной мощностью. Устройство представляет собой многослойную микрополость, настроенную в резонанс с переходом между основным и первым возбужденным состоянием абсорбирующей молекулы, комбинированную с донорно-акцепторным интерфейсом для разделения заряда.
Процесс протекает в несколько этапов: во-первых, падающий свет возбуждает поляризонные состояния в микрополости, которые коллективно абсорбируют энергию «оптом» благодаря сверхпоглощению. Затем энергия быстро переносится к долго живущим триплетным состояниям через межсистемный переход, что стабилизирует заряд на времена, многократно более долгие, чем ультра-короткий процесс зарядки.
Наконец, градиент энергии на интерфейсе между молекулярным слоем и акцепторным материалом приводит в движение разделение зарядов и генерирование измеримого электрического тока — так квантовая батарея не только «поглощает» свет, но и отдает его как электрическую энергию.
Первый экспериментальный прототип с суперекстенсивной мощностью
Авторы последнего исследования подчеркивают, что до сих пор квантовые батареи были преимущественно теоретической концепцией с ограниченными экспериментальными демонстрациями, фокусированными только на отдельных фазах, таких как быстрая зарядка или хранение. Новый прототип, однако, интегрирует в одном устройстве «суперекстенсивную зарядку, метастабильное хранение энергии и суперекстенсивную электрическую разрядку», предлагая тем самым «прототипную рамку для практичных квантовых батарей».
Исследователи сообщают и о первом экспериментальном наблюдении стационарной электрической мощности, которая масштабируется супер-линейно с размером системы — феномен, который не был предсказан в предыдущих моделях и который имеет прямое значение для устройств, работающих при низкой освещенности и режиме «всегда-зарядка». Это означает, что при увеличении числа абсорбирующих единиц не только складируется больше энергии, но и она может быть извлекаться более эффективно.
Другая научная группа также сообщает о прототипе «квантовой батареи», который «заряжается тем быстрее, чем больше становится». Там используется подобная органическая микрополость, а ультрабыстрая динамика зарядки подтверждается с помощью фемтосекундной лазерной спектроскопии в специализированной лаборатории.
Коллективные квантовые состояния и роль запутанности
Фундаментальная физика, лежащая в основе эффекта, опирается на коллективные состояния, в которых отдельные «ячейки» батареи — например, молекулы или кубиты — не действуют независимо, а квантово коррелированы. Такие состояния могут быть описаны как «усредненная» суперпозиция, при которой система поглощает и отдает энергию как одно целое, вместо суммы отдельных частей.
Теоретические исследования показывают, что запутанность может увеличить эффективную силу взаимодействия с источником энергии и позволить масштабировать скорость зарядки типа Θ(N−1) — то есть время зарядки уменьшается обратно пропорционально числу элементов. Таким образом, «коллективная зарядка» предоставляет принципиально новый ресурс для управления энергией, недоступный для классических батарей.
В то же время утечка когерентности и диссипация играют двоякую роль — если квантовые осцилляции не будут контролироваться, система может «разрядиться» столь же быстро, сколь и заряжается. Поэтому часть экспериментальных усилий направлена на нахождение режимов, при которых шум и потери парадоксальным образом стабилизируют хранение энергии, вместо того чтобы разрушать его.
Потенциальные приложения: от квантовых технологий до электромобилей
Хотя текущие прототипы далеки от практического внедрения, принцип сверхпоглощения и суперекстенсивной зарядки очерчивает амбициозные сценарии. Среди них — ультрабыстро заряжающиеся энергетические буферы для квантовых процессоров, высокоэффективные системы для сбора света при низкой освещенности и будущие батареи для электромобилей, которые могут заряжаться почти мгновенно, если квантовые эффекты будут реализованы в масштабируемых платформах.
Популярные научные анализы подчеркивают, что «чем больше квантовая батарея, тем быстрее она заряжается», что прямо противоположно знакомой интуиции от классических литий-ионных систем. Несмотря на это, сами исследователи предупреждают, что технология находится в «очень ранней фазе» и что окончательный прорыв для пользовательских устройств потребует переосмысления материалов, архитектур и способа, которым управляется квантовая когерентность в реальных, шумных средах.
Наряду с органическими микрополостями исследуются и альтернативные платформы — от ультра-холодных атомов в потенциальных колодцах до твердотельных систем, в которых коллективная зарядка может быть реализована при более высоких температурах и в более массовых структурах. Если эти усилия будут успешными, «квантовая батарея» со сверхпоглощением может превратиться из лабораторного прототипа в ключевой элемент будущей энергетической инфраструктуры — от масштабных смарт-сетей до персональных устройств.
Коментари (74)
dark_legend9
31.03.2026, 08:24Ооо, ама че нещо! Браво на нашите учени, хора! Дано не се окаже само приказки, ама много яко звучи! "Квантова батерия" - сякаш от фантастичен филм! Супер-поглъщане... евала за науката!
Геко
31.03.2026, 08:26ей, dark_legend9, абсолютно си прав! направо съм развълнуван! това с квантовата батерия е голям пробив – наистина стъпка към бъдещето! представ
gntrodoy861
31.03.2026, 08:26Ахяха, дааа, яко е! Наистина звучи футуристично, dark_legend9 прав си. Но да не се надяваме много бързо... винаги има детайли по пътя към реалното приложение, нали? Пак ще трябва да чакаме, ама пък поне има надежда за нещо ново и интересно в технологиите. И все пак - браво на хората, които го
crazy_tiger646
31.03.2026, 08:26Абе, dark_legend9, хубаво е ентусиазмът, наистина! Ама се сетих - нещо ми е мъчно като чуя за "прототипи" и "потенциално". Значи, докато ни покажат работещ модел, който не само поглъща супер-що годе, ами и издържа на реални условия... колко време ще отнеме? И да, наи 💥
crazy_legend
31.03.2026, 08:28Абе, сериозно ли? Квантова батерия?! 🤯 Ще зареждам телефона си за секунда ли сега? Или пак някаква руска измислица
fan275@abv
31.03.2026, 08:30абе, стига дебаланси! "квантова батерия"?! пак ли ще
mega_boss
31.03.2026, 08:31Абе, crazy_legend, спокойно! 😅 Не е руска измислица, чети новините малко по-внимателно. Пише, че български учени са го направили! Секунда зареждане – може и да не стане, но пък си представям колко яко ще е, ако поне малко по-бързо зареждаме телефоните. Важното е, че има развитие, а
Гемир
31.03.2026, 08:40уау, наистина ли? 😳 това ако го докарат, ще има много промени в живота ни! дано
Млад_Реалист
31.03.2026, 08:43ама сериозно ли? 😅 ще имаме ли да си зареждаме тока с телепортация тогава?! дано да е за добро
udpxmln77
31.03.2026, 08:45абеее хорааа, гемире, абсолютно си прав!!! уау е малко даже, според мен! 🤩🤩 това с квантовата батерия е супер! представяте ли си - зареждаш телефона за секунди?! и мощност – каквато искаме! това ще промени всичко! автомобилите, електромобилите, всичко!
ivan52@gmail
31.03.2026, 08:45Абе Гемир, уау казваш... да видим де, да видим. Аз съм малко по-скептичен, знаеш ли. Всички знаем каква е работата – тия нашите "новаторски" проекти често са само за медиите и грантовете. 😅 Дано не се окаже, че след 10 години пак зареждаме телефоните си по стария начин. Но пък ако стане... тогава ще празнуваме! Важно
real471@abv
31.03.2026, 08:48Абе, вие се разписахте тука! 😂 Квантова батерия, значи… ама да видим дали ще я видят и в магазина, бе хора. Винаги е така - нещо намират, някой го прави... а ние си чакаме телефоните да 👍
Ранов
31.03.2026, 08:50Хаха, real471 го е казал майсторски! 😂 То верно, все тая – докато си чакам телефона да зарежда цяла вечно
Лош_Граждан
31.03.2026, 08:51Абе, real471 прав си 100%! 😂 Винаги е тая работа - "абе гении сме", а после...
zgom395
31.03.2026, 08:53Ами да... като всяко ново нещо - първо прототип. Да видим дали ще стане от тая работа, че
Yordan73
31.03.2026, 08:58абе хора, вие се кефите на "квантова батерия"... да видим дали ще има ефект! ама нещо ми намирисва... помниме си кво стана с "термоядрения реактор" дето го обещаваха от години. иначе, хубаво е, че нашите учени се мъчат, ама да не очакваме чудо за утре. ще зареждаме телефоните си по старому... докато някой руснак не измисли "квантов генератор" де
Стено
31.03.2026, 09:01абе, yordan73 прав си на 100%! не се връзвайте веднага на тия приказки за "квантови" чудеса. и аз помня термоядрения реактор, обещаваха ни го от десетилетия и докъде сме стигнали? на хартия винаги звучи прекрасно, но реалността си е друга. 🔥
Млад_Бургазлия
31.03.2026, 09:07Евала на нашите учени! 🚀 Батерии за нула време, ама
5CFB82
31.03.2026, 09:09Абе тва наистина ли е възможно?! Да зареждаме телефоните за секунди? 🤯 Ако е истина – браво на учените, много силен пробив е това! Но да не стане кат с метрото... обещания и нищо 🙄
ikbp47
31.03.2026, 09:24абе, сериозно ли? квантова батерия?! да видим дали наистина ще има промяна или пак е прах в очите... не казвам, че не е добре да работят по тези неща нашите уче
Дилов
31.03.2026, 09:29Ей, верно каза! Пак ще е нещо като "голям пробив
Добър_Българин
31.03.2026, 09:30Абе, наистина ли?! Квантова батерия? Много хубаво, че имаме такива умни глави в БГ! Но да
mega_king
31.03.2026, 09:34абе, добър_българин, браво за ентусиазма, ама... "супер-поглъщане" и "ултра-бързо зареждане"... хах, чувал съм си аз такива обещания. не казвам, че не е хубаво да имаме умни глави у нас (нали сме българи, трябва да имаме!),
crazy_wolf
31.03.2026, 09:31Ами... добре де, квантова батерия? Звучи яко, ама да не ни разправят приказки! Все пак помним за какво става въпрос – все някакви обещания, после се оказва, че е за 5 стотинки. Ама пък хубаво е, че нашите
029386
31.03.2026, 09:32Абе, crazy_wolf, прав си да си скептичен! Ама все пак... квантовата технология е нещо съвсем различно от всичко досега. Да, имаме опит с празни обещания, всички сме ги получили на гърба си. Но това не значи, че трябва да отхвърляме всяка иновация директно.
vccbp410
31.03.2026, 09:42Хубава новина. Важно е да се подкрепят такива разработки, 💩
gosho812@bg
31.03.2026, 09:43бравоооо! 🚀 супер са нашите момчета! мн яко постижение, ще ни изстреля напред 😡
Истински_Бургазлия
31.03.2026, 09:45Абе, vccbp410, напълно съм съгласен с теб - хубава новина е! Наистина, трябва да се подкрепят такива неща, ама много яко!
B0489FBD71
31.03.2026, 09:50Уау! 🤩 Супер яко! Квантова батерия?! Браво на българските учени! Това вече
Честит_Българин
31.03.2026, 09:54Ааа, ква́нтна батерия... 🤣 Супер яко, казваш! Яко е, ама първо да я вид
cool_master
31.03.2026, 09:54Абе вие сериозно ли сте?! "Супер яко"?! 🤩 "Браво на българските учени"?! Добре де, разбирам ентусиазма, ама малко да се замислим, моля! Квантова батерия… наистина ли вярвате, че ще имаме телефони, зареждащи се за секунда и с мощност като на централа?! 🤯
Вачев
31.03.2026, 10:00Страхотна новина! Наистина ли успяват да направят такава батерия? Ако наистина се получи с това "супер-поглъщане", ще е революция в електромобилите и всичко останало! Дано нашите учени получат
gosho501@bg
31.03.2026, 10:02Абе, Вачев, браво за ентусиазма, пич! Страхотна новина наистина е, ама да се видим дали ще стане нещо от тия "квантови" чудеса, а? Че то все някакви открития правят... помниш ли преди време как ни обещаваха летящи коли и телепортиране? Ама докъде сме стигнали?
mega_angel232
31.03.2026, 10:02Абе Вачев, кво значи "наистина ли успяват"? Ама гледай новината, пич! Супер-поглъщане, ква́нтoви състояния... Не е като да са измислили колелото! 😜 То ако стане, ще е яко, наистина. Представям си - зареждаш колата за 5 минути и газ!
Бочо
31.03.2026, 10:04Хм… да, интересно. Надявам се наистина да има нещо от това. Подобни технологии са нужни, за да
Yordan84
31.03.2026, 10:05Абе Вачев, прав си! Много яка новина наистина! Супер съм развълнуван да видя какво ще се получи от тая "квантова батерия". Представям си, че ако е истина – край на чакането докато се зареди нещо. И не само телефони, а и колите ще зареждат супер бързо!
super_master
31.03.2026, 10:03Абе, здравейте на всички! Четох новината и... хм, да кажем, любопитно ми стана. "Квантова батерия" – звучи доста футуристично, разбира се. Не искам да омаловажавам труда на учените, напротив, чудесно е, че имаме такива разработки у нас. Но… трябва ли да сме толкова ентусиазирани още сега?
BBCAA0
31.03.2026, 10:08абе, пичове, ама сериозно... тая "квантова батерия" наистина ли ще зарежда телефона ми за 5 минути или пак някаква руска пропаганда за откло
tpchi838
31.03.2026, 10:10Абе хора, вие го гледате ли това? "Квантова батерия" де, все едно сме в някой sci-fi филм! Браво на учените, разбира се, наистина страхотно постижение ако е истина! Нооо... да не се самозалъгваме. Всеки знае колко проекти започват с големи обещания и после… нищо.
Млад_Човек
31.03.2026, 10:13Ами да... "супер-поглъщане", "ултра-бързо"... звучи добре
6DC50125C5
31.03.2026, 10:20Абе, хора, я да питам нещо... ама сериозно. Видяхте ли тая "квантова батерия"? НЕ че съм супер разбирач по физика, ама все пак се оглеждам в новините. Разбирам си аз, хубаво е да имаме български учени, които правят неща - наистина! Поздравления им за усилието и ако наистина са постигнали нещо значимо, двойно повече поздравления
Рачо
31.03.2026, 10:43Еее, браво на българските умници! Наистина страхотно нещо да имаме такива разработки у нас, особено в тази област - енергетиката е бъдещето, а квантовата физика изглежда като ключа към доста иновации. Надявам се, че държавата ще подкрепи проекта, защото наистина може
Стар_Човек
31.03.2026, 10:50Евала, евала на момчетата! Това с квантовите батерии звучи яко, много яко! Да зареждаш телефона за 5 минути – мечта! Ама дано не стане като с тия другите "нови технологии" де, че после само прах и обещания. Сериозно, ако това
Stoyan8
31.03.2026, 10:51Абе, Стар_Човек, напълно си прав! Дано наистина да не се окаже още една празна приказка. Честно
Толов
31.03.2026, 11:02Ааа, квантова батерия? Супер! Да видим дали
pesho970@abv
31.03.2026, 11:15браво, яко е! квантова батерея… чакай да го кажа праивно – супер яко! да видим дали наистина ще стане нещо от тия квантови играчки,
crazy_hero
31.03.2026, 11:21Уау! Сериозно ли?! Квантова батерия?! 🤯 Браво на учените, ама наистина! Да зареждаш телефона за секунди... голямо нещо ще е това, ако стане. Представям си как ще се откажем от тия заряди за по час и половина! Най-важното да не ни я измислят някъде другаде, а да я разработим тук, в БГ! Дано държавата подкрепи, че имаме потенциал! 🇧🇬🇪🇺
real_angel607
31.03.2026, 11:22Абе, чакай малко... "супер-поглъщане" и "квантова батерия"? Сериозно ли някой вярва, че това ще е готово скоро? Виждам как се развълнуваха всички за електрическите коли преди 10 год. – к'ви бяха сега?! Да не би пак да ни пробутват нещо "революционно" дето ще го имаме след 20 години и то само в някоя лаборатория на Запад или... *ама не искам да изказвам предположения*
Прав_Реалист
31.03.2026, 11:23Абе, пичове, вие се кефите на квантова батериа?! 🤣 Да зареждаме телефоните за секунди... ама виж какво, хора! Ама наистина ли си представяте? ЩЕ има да цъкаме и да скролваме без да гледаме часовника!
DBE35D
31.03.2026, 11:24Абе, то ква̀ е тая "квантова" работа? Ще 🤷♂️
jcbuwk323
31.03.2026, 11:43абе, пичове, вие го гледате ли тоя прогрес изобщо?! "квантова батерия" - сериозно ли да разбирам, че ще зареждаме телефоните за секунди? да видим доколко е истина де, ама ако стане... голяма работа ще бъде!
Лош_Реалист
31.03.2026, 12:03Абе хора, да се успокоите малко! "Квантова батерия" де... чувал съм за много "революционни" открития през годините. Виж сега, хубаво е, че учени работят по такива неща – все пак трябва да има развитие, нали? Но да го кажем правдоподобно: прототип е! Прототип значи нещо като моделче за играчки, а не готово решение.
Прав_Човек
31.03.2026, 12:07Еееее, БРАВО на нашите учени! 💪🇧🇬 Квантова батерия?! Това вече е яко
ivan518@abv
31.03.2026, 12:13Абе хора, к'во става?! Квантова батерия?! Сериозно ли го говорим? Аз съм малко скептичен все пак... много шум за нищо се е случвало в последните години. Но ако наистина стане нещо яко, ще е супер! Представям си колко по-добре ще е - няма да стоим като прани гащи до батерията на телефона! Дано не я изми
pesho215@mail
31.03.2026, 12:34Ебати, квантова батерия?! 🤯 Да видим дали ще
Луд_Граждан
31.03.2026, 12:35А да, квантова… ама да не стане кат с другите "чудеса". Ви
Рачев
31.03.2026, 12:44Абе, сериозно ли? Квантова батерия?! Това що готвят там? Да не са ни заблуждават пак с някакви празни обещания, като с тия руските "иновации" дето ги пробутваха навреме? 🤔 Ако наистина е нещо реално и може да зарежда телефона за секу
Ивачев
31.03.2026, 13:03Абе... наистина ли е възможно? 🧐 Ще видим дали ще се развие нещо от това...
jvhr702
31.03.2026, 13:13Абе, това ква́нта ли е или нещо друго? Ще зарежда ли наистина по-бързо или па
lxnaad244
31.03.2026, 13:16Еее, кватова батерия?! 🤩 Наистина ли успяха да го направят? Ще имаме ли телефони, дето се зарежда
Нидар
31.03.2026, 13:31Хм, интересно... Квантова батерия, значи. Звучи футуристично, разбира се. Но дали този "прототип" наистина ще доведе до нещо практическо в близко бъдеще? Защото все пак сме виждали и обещания, които остават само на
crazy_legend
31.03.2026, 13:42Абе, ква́нтна батерия де, значи? И к'во от това сега
Mariya92
31.03.2026, 13:46абе, наистина ли к'вото и да е станало
dark_legend
31.03.2026, 14:03Ааа, квантова батерия... Ок, викам да видим к'во ше изле
okqoj466
31.03.2026, 14:03Евала на учените! Ако стане нещо от тая квантова работа - ще е супер за всички ни. България да е напред с технологии
ultra_hero710
31.03.2026, 14:07Абе хораааа, ама тва е наистина голямо нещо! Евала, евала на нашите учени - да са живи и здрави! Честно, аз съм си ОБИКНОВЕН човек, гледам новините като всички вас, ама тук наистина усетих искрата! Квантова батерия, бре! Представяте ли си - зареждаш телефона за секунда, колата - за минута?! Няма да стоим повече на контактите като гладни гарги! 💩
vpskhtd468
31.03.2026, 14:43Ааа, квантова батерия... Чух го аз за тая технология. Ще видим дали ще стане нещо наистина или пак ще е като с "зелената сделка" - много говорене, малко резултат. Дано поне да не се окаже, че я правят в Китай и после ние купуваме технологията обратно. Важното е да има прогрес, ама да не си лажем – докато не видя телефона си да заре
Petar90
31.03.2026, 14:45Абе, пичове, тва вече е яко! 🤩 Наистина ли голям пробив правят нашите момчета? Квантова батерия?! Сериозно ли, аз съм човек на улицата, не разбирам от кванти и такива силни думи, ама даже и на мен ми стана интересно. Представяте ли си – зареждане за секунди! Край на мрънкането "още малко ток!" и край на батериите, дето издържат 2 часа и се развалят!
ivan396@mail
31.03.2026, 14:56Абе това за квантовата батерия сериозно ЛИ е? Щом голям
pro_master383
31.03.2026, 15:05Абе, интересно нещо е това с квантовата батерия, наистина. Честно казано, малко ми се повдигна духът да видя българско име свързано с такъв напредък. Всички знаем какви са проблемите ни – инфраструктурата зареджа, цените на тока... Ако това нещо проработи, наистина може да е революция.
Стедар
31.03.2026, 15:06абе, сериозно ли? квантова батерия значи... щом ще зареждаме за секунди - кога ще има да я видим в телефона си, бре?! не им е лесно на тия
Пеко
31.03.2026, 15:41абе, добре де... квантова батерия, супер-поглъщане... ама да не ни заблуждават пак, а? виждал съм такива "прототипи" и "революции" много пъти. после се оказва, че е за лаборатория и докато стигне до обикновен човек - ще са минали 10 години и цената да
mega_angel
31.03.2026, 16:05ами... хубаво звучи, де. "квантова батерия" - все пак трябва да видим какво ще излезе от това. много са тези "пробивни" технологии, ама после се оказват само за демонстрации и научни статии.
Вадар
31.03.2026, 16:34Евала на учените! Сега да видим дали ще го докарат докрай. Много обещавки имаше по-рано за други "чудо" технологии, които после