Kaikkialla yhteiskunnassa, myös liikenteessä on ennen pitää siirryttävä uusiutuviin energianlähteisiin. Sähköautoissa ongelmia ovat ennen kaikkea akustojen alhainen energiatiheys ja hidas lataaminen. Korealaistutkijoiden mukaan ratkaisu ongelma löytyy kvanttiakuista.
Huolimatta akkuteknologian valtavista parannuksista sähköajoneuvojen lataaminen täyteen kotona kestää noin 10 tuntia. Latausasemien nopeimmatkin tehot vaativat jopa 20-40 minuuttia ajoneuvojen lataamiseen täyteen. Tämä hidastaa merkittävästi sähköautojen suosion kasvua. Kukaan ei halua vähän väliä odotella tunteja auton akuston täyttymistä.
Tämän ongelman ratkaisemiseksi korealaisen IBS-instituutin tutkijat etsivät vastauksia kvanttifysiikan alueelta. Heidän tutkimuksensa on johtanut havaintoon, että kvanttiteknologiat voivat luvata uusia mekanismeja akkujen lataamiseen nopeammin. Tällaista "kvanttiakun" käsitettä on ehdotettu ensimmäisen kerran Alickin ja Fannesin vuonna 2012 julkaisemassa esityksessä. Teorian mukaan kvanttiresursseja, kuten kietoutumista, voidaan käyttää nopeuttamaan huomattavasti akun latausprosessia lataamalla samanaikaisesti kaikki kennot.
Nykyaikaiset suurikapasiteettiset akut voivat sisältää useita kennoja. Kollektiivinen lataus ei ole mahdollista klassisissa akuissa, joissa kennoja ladataan toisistaan riippumatta. Kollektiivisen latauksen etu rinnakkaislataukseen verrattuna voidaan mitata "kvanttilatauksen eduksi" kutsutulla suhteella.
Äskettäin IBS-instituutin kompleksisten järjestelmien teoreettisen fysiikan keskuksen tutkijat esittelivät löydöksiään Physical Review Letters -lehdessä. Tutkimusten mukaan kennojen välisellä kommunikoinnilla ei ole merkitystä kvanttiakuissa. Sen sijaan kennojen lataaminen samanaikaisesti mullistaa koko akuston konseptin.
Tutkimusryhmä pystyi lisäksi arvioimaan tarkasti, kuinka paljon latausnopeutta tällä järjestelmällä voidaan saavuttaa. Vaikka enimmäislatausnopeus kasvaa lineaarisesti klassisten akkujen kennojen lukumäärän kanssa, tutkimus osoitti, että 200-kennoista akkua voidaan ladata 200-kertaisella nopeudella klassisiin akkuihin verrattuna. 10 tunnin latausaika kotitalon pihassa lyhenisi näin kolmeen minuuttiin. Nopeilla latausasemilla latausaika lyhenisi 30 minuutista muutamaan sekuntiin.
Kun kaikkien testien mukaan sähköautolla ajaminen on selvästi edullisempaa kuin polttomoottoriautolla ajaminen, kvanttiakku siirtäisi kertaheitolla polttomoottoriautot historian museoon. Kvanttilatauksen vaikutukset voivat lisäksi ulottua paljon pidemmälle kuin vain sähköautoihin ja kulutuselektroniikkaan. Sille voi esimerkiksi löytyä keskeisiä käyttökohteita tulevissa fuusiovoimaloissa, joissa on tarve ladata ja purkaa nopeasti suuria määriä energiaa.
Huonona puolena on se, että kvanttiakku on vielä kaukana tulevaisuudessa.
