量子电池的概念是7年前由英国、意大利等四国科学家首先提出的，文章发表在《新物理学》期刊上，理论上证明了由多个纠缠量子位构成的电池系统，可以产生“量子加速”的效应，其充电速度比传统电池快得多。
需要说明的是，跟我们平时所说的锂电池、铅酸电池的概念不同，量子电池可以由各种物质构成，比如离子、中性原子、光子或者有机高分子材料，只要这种材料能形成量子纠缠体系。在充电的时候，量子纠缠体系跃迁到高能级，放电的时候回到低能级，这就是量子电池最基本的原理。
量子电池的快充特性来自于量子纠缠体系里奇特的“量子加速”效应——体系里纠缠的量子位越多，充电速度越快。比如当体系里有10个纠缠量子位时，充电需要6分钟，如果纠缠量子位增加到60个，充同样的电量就只需要1分钟。所以对于量子电池来说，块头越大充电速度就越快。
实际上任何稳定可控的量子体系都可以视为量子电池，比如量子计算机。意大利热那亚大学的一位理论物学家达里奥·费拉罗（Dario Ferraro）甚至认为，IBM的量子计算机，可能作为量子电池更有前途，因为随着量子位的增加，量子计算机的出错率会呈指数上升，但作为电池，越多的量子位代表其充电性能越好。
这些年关于量子电池的研究并不多，最近米兰理工大学和意大利国家研究中心（CNR）与英国科学家合作，用有机染料分子制造了一种量子电池，可以利用激光进行充电，展示了这种技术的可行性。
当然这个实验原型的电容量是非常小的，体系内约含有100亿个分子，总电容量只相当于5号电池的十亿分之一。其实这也是量子电池技术最受诟病的地方，电容量可能比锂电池小几个数量级。另一个问题是环境造成的退相干，量子电池需要很好的隔离条件。
总体来说，量子电池目前还是非常前沿的研究，距离实际应用非常遥远。但对于科研来说，这是一种很好的探索。有时候，科研成果可能产生在意想不到的地方，比如澳大利亚阿德莱德大学的詹姆斯·奎克团队认为，量子电池技术可以增强太阳能电池的效率。
微米级玻璃球之间的宏观量子纠缠
另外我们也知道，量子纠缠并不只存在于微观领域，目前关于宏观量子纠缠的研究进展也有很大进展，科学家已经能在微米尺度上实现宏观量子纠缠。这些进展都为量子电池技术提供了发展潜力。
来自：十万光年小站
