科學家近期開發出一種能在飛秒內完成充電的量子電池原型，儘管充電速度驚人，但其儲存能量少且維持時間短，離實際應用於手機等消費電子產品仍有挑戰，初步應用可能鎖定在量子硬體。
科學家們近期成功開發出新型量子電池原型，其充電速度快到能在飛秒（femtosecond，一千萬億分之一秒）內完成，並能產生電流，這項突破有望改變未來能源儲存的面貌。然而，這項技術在實際應用前，仍面臨能量儲存量與持久性等挑戰。
這款量子電池的核心機制在於利用一種名為量子效應的物理現象，意指微觀粒子展現出的特殊行為。具體而言，它運用了超吸收（superabsorption）效應。聯邦科學與工業研究組織（CSIRO）量子科學研究員 James Quach 解釋，在超吸收效應下，參與的分子數量越多，系統吸收能量的速度反而越快，這與傳統電池體積越大充電越慢的特性截然不同。
該原型電池由一個光學微腔組成，腔內兩面鏡子相距約 100 奈米，並填充有機染料分子。透過雷射光照射，光與分子間產生強烈交互作用，形成混合光-物質態，使分子以集體而非獨立的方式吸收能量。雖然充電時間僅需飛秒，但目前這款電池儲存的能量僅為數十億電子伏特，且只能維持數奈秒（nanosecond，十億分之一秒）。不過，能量維持時間比充電時間長了約一百萬倍，顯示出其潛力。
熱那亞大學物理學副教授 Dario Ferraro 指出，量子電池的主要優勢在於其超快速充電和精準的能量傳輸能力，而非提升儲存大量能量的容量。研究團隊於 2022 年首次展示了超吸收能力，此次實驗則進一步實現了電流的提取。目前，科學家正朝混合式設計發展，結合量子元件的快速充電能力與傳統電池層的較長儲存時間，並計畫將多個微型電池連結起來，以期為常規設備供電。
貝爾法斯特女王大學量子物理學家 Mauro Paternostro 提到，從如此脆弱的量子系統中，有效且精準地提取能量仍是一大挑戰。儘管此光學微腔系統可在室溫下運作，無需像其他量子電池設計那樣需要極低溫（零下 150°C 以下）環境，但量子效應的脆弱性使其與環境互動時容易崩解。因此，量子電池最初的實際應用可能集中在量子硬體，而非智慧型手機或電動車等消費性電子產品上，有助於提高量子設備的運行速度與可靠性。
Quach 表示，若能解決儲存更多能量、維持更長時間並有效釋放能量的挑戰，將有望為傳統設備提供動力。然而，Ferraro 也強調，量子電池不太可能取代日常應用中的傳統電池，其自然領域仍是量子尺度。