在典型的电池中，当电池充电时，带电离子会以一种方式穿过大量其他粒子，然后再向另一个方向飞驰，以释放所存储的能量。

离子来回移动，其中一些离子沿途转移，直到电池的容量耗尽，并且能量损失得太快而无法使用。

但擅长利用扭曲时间的奇怪量子现象以及其他不寻常事件的物理学家正在想象在方便的便携式设备中存储能量的新方法。

“目前用于智能手机或传感器等低功耗设备的电池通常使用锂等化学物质来存储电荷，而量子电池则使用原子阵列等微观粒子，”北京大学物理研究生陈远波解释道。东京。

在他们的最新工作中，陈与中国工程物理研究院北京计算科学研究中心的物理学家朱高燕及其同事合作，测试了创建允许同时充电阶段的量子电池的想法，从而提高了能量储存和热效率。

“虽然化学电池受经典物理定律支配，但微观粒子本质上是量子的，因此我们有机会探索使用它们的方法，这些方法会改变甚至打破我们对小尺度上发生的事情的直觉观念，”陈说。

陈、朱和同事当然不是第一个想象量子电池如何工作的团​​队，但他们已经在一个充满了间隔激光器、透镜和镜子的实验室工作台上通过实验测试了他们的想法。

2019 年，加拿大的一组研究人员制定了永不断电的量子电池的蓝图。他们的想法仍然完全是理论性的，取决于一种不同的量子机制：一种涉及将量子成分引入“黑暗状态”的机制，在这种状态下，材料不能与其环境相互作用，也不能向其环境损失能量。

朱及其同事的方法源于一种称为叠加的量子现象，这种现象在量子计算中通常被提及，并且粒子在被测量之前存在于一系列可能的状态中。