البطارية الكمومية هي جهاز يخزن الطاقة في الحالات الكمومية للجسيمات. في العمل الجديد، تمت نمذجة البطارية بزوج من الكيوبتات (qubits) — أصغر ناقلات المعلومات، التي يمكن أن تكون في حالة "صفر" أو "واحد" أو خليط منهما. كيوبت واحد يخزن الطاقة، والثاني يعمل كجهاز شحن متصل بالبيئة الخارجية — الخزان.
أثناء عملية الشحن، قد يفقد جهاز الشحن الترابط الكمومي (quantum coherence) — وتسمى هذه العملية بفقدان الترابط (decoherence). عادةً يُفترض أن فقدان الترابط يحدث بمعدل ثابت، لكن هنا اتضح أنه في اللحظات الأولى قد يكون المعدل سالبًا. هذا مؤشر على أن النظام يتذكر تاريخه، مثلما يتذكر الماء في النهر انحناء المجرى، حتى عندما يكون التيار قد حمله إلى الأمام.
هذه الذاكرة تساعد البطارية على تخزين طاقة أكبر. إذا كان جهاز الشحن ينسى كل شيء فورًا، لكانت البطارية قد حصلت على طاقة أقل. يشرح المؤلفون ذلك من خلال القفزات الكمومية (quantum jumps) — انتقالات حادة بين الحالات، والتي لا تحدث عشوائيًا بل بنظرة إلى الماضي. في نهاية العمل، يُقترح مخطط حيث تساعد القياسات والعمليات العشوائية في تعزيز التأثير، ويمكن تنفيذه في دارة كمومية.
الفائدة العملية: يمكن للبطاريات الكمومية أن تصبح مصادر طاقة سريعة وكثيفة للأجهزة الدقيقة. فهم دور الذاكرة يرشدنا إلى كيفية التحكم في الشحن لاستخلاص أقصى استفادة من الموارد الكمومية.
البطارية الكمومية المكونة من كيوبتين يمكنها تخزين الطاقة أسرع من البطارية التقليدية بنفس الحجم — وهذا ما يسمى بالتسارع الكمومي للشحن.
في مسلسل «الفضاء» (The Expanse)، تستخدم السفن طاقة الفراغ، لكن البطاريات الكمومية قد تكون نموذجًا حقيقيًا لمخازن طاقة مدمجة للرحلات البعيدة.