Квантовые батареи эксплуатируют квантовые эффекты, чтобы преодолевать ограничения классических устройств, связанные с энтропией — мерой беспорядка и неизбежных потерь энергии. Представьте ведро под мощной струёй: наполнение идёт стремительно. Но ведро дырявое: окружающая среда постоянно высасывает энергию.
Исследователи нашли обходной путь: дырки можно не затыкать, а сделать воду невидимой для них. Два источника упорядоченности волн — внутренняя (в самом заряднике) и внешняя (особое ритмичное сжатие среды) — совместно порождают «тёмное состояние» батареи. В нём энергия оказывается запертой и перестаёт утекать, хотя прорехи никуда не делись.
Этот принцип, давно известный в спектроскопии (науке о взаимодействии света с веществом), обещает появление квантовых накопителей, способных хранить заряд почти без потерь.
Интересно, что «темновые состояния» уже спасают энергию в природе: некоторые процессы фотосинтеза используют похожие механизмы, чтобы переносить солнечный свет вглубь клетки без потерь.