同時に2つの場所に存在できる量子電池は充電を速くできる

台湾の国立成功大学（NCKU）で行われた研究によって、「1つの量子電池を同時に2つの場所に存在できるようにする」重ね合わせ系の量子電池の実証実験が成功しました。

あえて多世界解釈でたとえるならば「枝分かれ寸前の二つの世界線Aと世界線Bが一瞬だけ重複し束の間だけ“共同タンク”を共有し、その重なり部分から二倍の給電ホースからエネルギーが一気に電池に流れ込む」というイメージでしょう。

将来的には、電気自動車の充電時間を現在の数十分から数分にまで短縮するような夢の技術につながるかもしれないと期待されています。

研究内容の詳細は『Physical Review Research』にて発表されました。

量子電池とは何か？

私たちが普段使うリチウムイオン電池などの従来の電池は、金属の化学反応によって電気エネルギーを蓄える仕組みです。

これに対して量子電池は、電子や原子などの量子ビット（qubit）にエネルギーを保持させる新概念の電池です。

例えば光の粒（光子）や原子の運動など、量子力学的な過程から直接エネルギーを取り出し蓄える点が特徴です。

量子電池はまだ実験室レベルのアイデアですが、超高速で充電できる未来の電池として物理学者たちが本気で研究を進めています。

量子力学特有の現象を使えば、従来の物理法則では考えられない効率で電池を充電できる可能性があるからです。

2012年に量子電池の概念が提唱されて以来、研究者たちは様々な量子効果で充電性能を高めようと試みてきました。

例えば量子もつれ（エンタングルメント）を利用して電池内の全セルを「集団的」に同時充電することで、充電速度を劇的に向上できるという理論が報告されています。

ある研究では、約200個のセルを持つ電気自動車用バッテリーを量子充電すれば、従来より200倍速く充電でき、家庭用充電では10時間が約3分に、高速充電ステーションでは30分が数秒になる可能性が示されています。