Quantenbatterie: CSIRO-Forscher laden Energie in Femtosekunden
Veröffentlicht am: 07.09.2026 um 21:30 Uhr | Redaktion boerse-global.de
Die Erforschung neuartiger Energiespeicher auf Quantenebene markiert einen potenziellen Wendepunkt in der Elektronikentwicklung. Forscher der australischen Wissenschaftsbehörde CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) unter der Leitung von James Quach untersuchen das Konzept der Quantenbatterie, um die physikalischen Grenzen herkömmlicher Ladeprozesse zu überwinden.
Im Zentrum der Analyse steht dabei die Fähigkeit, Energie nahezu instantan aufzunehmen, was neue Perspektiven für die Gestaltung künftiger Schaltkreise eröffnet.
Ultraschnelle Energieaufnahme im Femtosekundenbereich
Der wesentliche technologische Fortschritt der untersuchten Quantenbatterie liegt in ihrer Ladegeschwindigkeit. Ein von der Forschungsgruppe entwickelter Prototyp ist in der Lage, Energie innerhalb von Femtosekunden aufzunehmen.
Eine Femtosekunde entspricht einer Billiardstelsekunde. Dieser Effekt beruht auf dem Prinzip der sogenannten Superabsorption, bei der die Absorptionsrate von Licht durch Quantenverschränkung mit der Anzahl der beteiligten Moleküle skaliert.
In der aktuellen Phase der Grundlagenforschung sind die Kapazitäten allerdings noch begrenzt. Der vorliegende Prototyp speichert lediglich eine Energiemenge im Bereich von wenigen Milliarden Elektronenvolt.
Zur Veranschaulichung dieser Dimension ziehen Experten den Vergleich zur Biologie heran: Die gespeicherte Energie entspricht etwa einem Tausendstel der Bewegungsenergie, die eine gewöhnliche Mücke im Flug aufbringt. Ein weiteres Hindernis für den praktischen Einsatz ist die Stabilität der Speicherung, da die Energie bisher nur über einen Zeitraum von Nanosekunden gehalten werden kann.
Wissenschaftliche Einordnung der Forschungsergebnisse
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Die theoretischen Fundamente und die Ergebnisse der experimentellen Überprüfung wurden bereits im Frühjahr 2026 detailliert aufbereitet. In einem im März 2026 veröffentlichten Paper in der Fachzeitschrift Light Sciences & Applications legte das Team um James Quach die Mechanismen dar, die diesen schnellen Ladeprozess ermöglichen.
Die Studie verdeutlicht, dass im Gegensatz zu klassischen Batterien, bei denen eine größere Kapazität in der Regel längere Ladezeiten erfordert, Quantensysteme theoretisch schneller laden, je mehr Speicherzellen sie enthalten.
Die Veröffentlichung markiert einen Fortschritt in der Quantenphysik, da die experimentelle Bestätigung der Superabsorption über Jahre hinweg als große Herausforderung galt. Die Arbeit der CSIRO-Forscher zeigt auf, dass die kontrollierte Wechselwirkung zwischen Licht und Materie in mikroskopischen Hohlräumen die Basis für eine neue Generation von Hochleistungsspeichern bilden könnte.
Potenzielle Anwendungen in hybriden Speichersystemen
Trotz der derzeit noch geringen Speicherdichte und der kurzen Haltedauer der Energie zielt die Forschung auf konkrete Anwendungsszenarien in der Elektronikindustrie ab. Die CSIRO-Wissenschaftler verfolgen das Ziel, Hybridlösungen zu entwickeln. Dabei sollen die Vorteile der Quantentechnologie mit der bewährten Zuverlässigkeit chemischer Speicher kombiniert werden.
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In einem solchen Hybridsystem könnten Quantenkomponenten für die extrem schnelle Aufnahme von Leistungsspitzen zuständig sein, während klassische Lithium-Zellen die langfristige Speicherung und kontinuierliche Abgabe der Energie übernehmen.
Diese Kombination könnte die Effizienz von Ladevorgängen in mobilen Endgeräten oder industriellen Sensoren erheblich steigern. Bis zur Marktreife dieser Konzepte sind jedoch weitere Schritte zur Erhöhung der Kohärenzzeit und der Kapazität der Quantensysteme erforderlich, um die gespeicherte Energie über Nanosekunden hinaus nutzbar zu machen.
Teile dieses Beitrags beruhen auf Recherchen von DER STANDARD.
