Investigadores australianos del Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) y la agencia CSIRO han logrado un avance sorprendente en el diseño de baterías cuánticas, extendiendo su capacidad de almacenamiento más de mil veces en comparación con versiones anteriores. En lugar de los tradicionales métodos electroquímicos, estas baterías emplean fenómenos cuánticos, como superposición y entrelazamiento, para captar energía y almacenarla de manera ultrarrápida y eficiente. El punto clave del avance radica en separar las fases de carga y retención: una capa optimizada permite absorber energía instantáneamente mediante “superabsorción”, que luego transfiere esa energía a otra capa basada en estados moleculares “oscuros” (tripletes), capaces de retenerla durante decenas de microsegundos. Este enfoque supera la limitación de descarga instantánea previa, abriendo camino a aplicaciones futuras en dispositivos electrónicos compactos y potencialmente mejorando la eficiencia de paneles solares. Aunque aún queda un largo recorrido para su uso comercial, este hito demuestra que la prometida batería cuántica ya no es ciencia ficción.

¿Qué es una batería cuántica y por qué importa?

Las baterías cuánticas suponen un cambio profundo respecto a los sistemas tradicionales de almacenamiento de energía. En lugar de valerse de reacciones químicas (como los iones de litio), estas utilizan fenómenos propios de la mecánica cuántica: partículas que pueden existir en varios estados simultáneamente (superposición) y que interactúan al instante, independientemente de su separación (entrelazamiento). La consecuencia práctica es la posibilidad de cargas ultrarrápidas, ya que al añadir más “elementos cuánticos” (átomos, moléculas), la velocidad de carga se beneficia de un incremento proporcional a la raíz del número de unidades.

Un diseño emblemático es la batería “Dicke“: emisores cuánticos cargan energía rápida dentro de una cavidad óptica mediante superabsorción. Sin embargo, stor antiguos modelos descargaban su energía casi al instante por superradiancia, lo que limitaba en gran medida su utilidad práctica.

El reto: mantener la carga más tiempo

La principal dificultad de las baterías cuánticas era justamente la brevedad extrema de su capacidad de retención: se almacenaba energía en escala de nanosegundos, descartando su viabilidad . Las versiones previas intentaron “ralentizar” esta pérdida induciendo ruido cuántico (decoherencia), pero los resultados fueron insuficientes. La clave para su uso real consistía en desarrollar una forma de retener la energía sin renunciar a la velocidad de carga.

Un diseño de dos capas: carga rápida + almacenamiento prolongado

La solución propuesta combina dos capas diferenciadas dentro de una microcavidad:

1. Capa de carga — optimizada para capturar energía rápidamente mediante superabsorción.

2. Capa de almacenamiento — basada en moléculas en estados triplete, conocidos como estados “oscuros”.

Estos estados triplete se caracterizan por tener una caída menos probable del electrón a niveles inferiores mediante radiación (“radiative decay”), por las restricciones del espín. Esto permite que la energía quede atrapada durante microsegundos o incluso minutos, en contraste con los nanosegundos anteriores.

Los investigadores construyeron cinco prototipos, cada uno con un ligero ajuste en la energía de la cavidad y de los tripletes. El más eficaz alcanzó una duración de carga almacenada de 40,3 microsegundos: más de 100 veces superior a tecnologías previas.

Resultados y perspectiva industrial

Este avance fue documentado en la revista PRX Energy, y los responsables destacan la importancia de desacoplar carga y almacenamiento como principio de diseño.. Según palabras de Daniel Tibben, investigador del RMIT, “Nuestro dispositivo ya almacena energía mucho mejor que su predecesor.” El equipo, que incluye figuras como el físico químico Daniel Gómez y el pionero James Quach, busca ahora colaborar con la industria para mejorar y escalar los prototipos.

El siguiente paso es integrar estos sistemas en aplicaciones prácticas, como potenciar paneles solares o alimentar dispositivos electrónicos pequeños. Sin embargo, aún queda por resolver la transición desde laboratorio: la compleja alineación energética entre capas, la estabilidad a temperatura ambiente y la integración en productos reales serán retos decisivos.

Conclusión

Este avance marca un hito clave: por primera vez, una batería cuántica demuestra que puede conservar energía durante tiempos útiles, combinando velocidad de carga con duración prolongada. Aunque aún en fase experimental, abre la puerta a nuevas soluciones en almacenamiento energético, tanto para tecnología miniaturizada (wearables, IoT) como para sistemas fotoeléctricos eficientes. El futuro cercano podría revelar prototipos comerciales innovadores, fruto de esta simbiosis entre ciencia cuántica y diseño ingenieril.

Referencias

• The Brighter Side of News: New quantum battery breakthrough boosts energy storage by 1,000× Polytechnique Insights+6The Brighter Side of News+6AOL+6

• Xinhua / RMIT: Researchers pioneer longer‑lasting quantum batteries AOL+3Xinhua+3The Brighter Side of News+3

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