Una batería cuántica de diamante que frena la autodescarga y abre nuevas puertas al almacenamiento energético
Investigadores chinos han ideado una batería cuántica que utiliza centros NV en diamante para contener la autodescarga sin necesidad de cargadores externos. El diseño optimiza la energía almacenada y preserva la ergotropía y que abre las puertas a soluciones de almacenamiento estacionario más eficientes y duraderos.
Un grupo de científicos ha desarrollado un nuevo tipo de batería cuántica que podría cambiar por completo la forma en que almacenamos energía. Lo más interesante es que está hecha a partir de diamantes con una pequeña imperfección en su estructura, lo que permite conservar la energía almacenada durante más tiempo sin que se pierda sola, como ocurre en muchas baterías experimentales. Esta solución evita uno de los mayores problemas de la tecnología cuántica: que la energía desaparezca antes de poder utilizarla.
La solución se basa en aprovechar las propiedades del spin electrónico del centro NV, que interactúa mediante el acoplamiento hiperfino con el núcleo de nitrógeno y logra suprimir la pérdida de energía sin depender de un cargador cuántico externo. Al evitar la entanglación con un dispositivo externo, se preserva la ergotropía coherente, es decir, la energía útil extraíble del sistema.
Los autores explican que la energía coherente decae más lentamente que la incoherente durante el almacenamiento, y que al optimizar la proporción entre ambas, la batería retiene energía por más tiempo y libera más trabajo útil. Este diseño elimina la necesidad de sistemas complejos o cargadores externos, lo que lo convierte en una propuesta más sencilla y escalable para su implementación experimental.
El estudio ha sido publicado en julio de 2025 y supone un significativo avance hacia la realización práctica de dispositivos energéticos cuánticos más veloces, limpios y eficientes. El centro NV en diamante ya se utiliza en sensores cuánticos y computación, y su estabilidad a temperatura ambiente lo convierte en una plataforma viable para estas baterías.
Este avance podría acelerar el desarrollo de la emergente termodinámica cuántica y acercar al mercado baterías que combinen carga ultrarrápida con mayor retención energética y más eficiencia. Los próximos pasos del equipo incluyen explorar modelos de baterías cuánticas con múltiples centros NV para incrementar su rendimiento y resolver la autodescarga de forma aún más robusta.
Fuente | Phys
