Científicos han creado el primer prototipo de batería cuántica del mundo y, a diferencia de las baterías convencionales, se carga más rápido cuanto mayor es su capacidad. ¿Podrían estos extraños dispositivos algún día alimentar la computación cuántica, o incluso tu teléfono?
Todo el mundo sabe que cuanto más grande es la batería, más tiempo tarda en cargarse; por eso, cargar un ordenador portátil puede llevar varias horas y, normalmente, toda la noche cargar un vehículo eléctrico.
Ese es el mundo con el que estamos familiarizados. Pero en el mundo de lo infinitamente pequeño, rigen reglas diferentes. La mecánica cuántica (la ciencia de la materia a escalas atómicas y subatómicas) «le da un vuelco a todo esto», afirma James Quach, investigador de ciencia cuántica en CSIRO, la agencia científica nacional de Australia.
Quach trabaja en la creación de una batería cuántica que desafía la lógica convencional al cargarse más rápido a medida que aumenta su tamaño. Del mismo modo que algunos esperan que las computadoras cuánticas revolucionen la informática algún día, Quach sostiene que las baterías cuánticas podrían tener un impacto igualmente disruptivo.
En marzo de 2026, su equipo logró un importante avance al presentar lo que, según afirman, es el primer prototipo funcional de batería cuántica del mundo.
Este campo aún está en sus inicios, y la tecnología cuántica es inherentemente compleja. Sin embargo, algunos científicos afirman que estas baterías podrían algún día alimentar dispositivos cuánticos, mientras que sus defensores más acérrimos insisten en que incluso podrían usarse para cargar dispositivos cotidianos como teléfonos.
Otros, sin embargo, siguen mostrándose muy escépticos sobre su viabilidad en el mundo real.
Subvirtiendo los límites energéticos
Las baterías convencionales se basan en reacciones químicas que envían diez mil billones de electrones o más a través del dispositivo que alimentan. Suena impresionante, pero algunos consideran que esta tecnología está obsoleta.
«A pesar de las importantes mejoras tecnológicas, las baterías modernas siguen dependiendo de procesos electroquímicos que se exploraron por primera vez hace más de dos siglos», afirma Dario Ferraro, profesor asociado de física en la Universidad de Génova, Italia.
Esto ha llevado a algunos investigadores a fijarse en las baterías cuánticas: baterías que se alimentan mediante efectos cuánticos, en lugar de reacciones químicas.
La clave está en que las baterías cuánticas no se tratan de almacenar una gran cantidad de energía, sino de suministrarla más rápido y con mayor control. – Dario Ferraro
El mundo de lo infinitamente pequeño es abrumadoramente extraño. Y la mecánica cuántica no es ajena a conceptos alucinantes, desde partículas «entrelazadas» que se influyen mutuamente a grandes distancias hasta el tiempo que fluye hacia atrás .
La investigación que sentó las bases de las baterías cuánticas surgió inicialmente de la curiosidad por descubrir qué leyes de la física clásica podrían verse alteradas en el mundo cuántico. Un artículo fundamental publicado en 2015 demostró que el entrelazamiento cuántico implica que las baterías cuánticas podrían cargarse y descargarse de forma más eficiente que las convencionales.
«La clave está en que las baterías cuánticas no se tratan de almacenar una gran cantidad de energía, sino de suministrarla más rápido y con mayor control», afirma Ferraro.
Un nuevo prototipo
Quach ha probado una forma de aprovechar estos efectos cuánticos para alimentar una batería.
Utiliza una microcavidad óptica, un montaje experimental donde se colocan dos diminutos espejos separados por 100 nm (un ancho aproximadamente mil veces menor que el de un cabello humano). Llena el pequeño espacio entre los espejos con moléculas de tinte orgánico y luego dirige un haz láser.
CsiroMediante este método, la luz y las moléculas se acoplan fuertemente, formando estados híbridos de luz y materia, lo que mejora la capacidad del sistema para absorber y almacenar energía, un efecto conocido como superabsorción.
La superabsorción es la responsable de la propiedad más sorprendente de la batería. En la física clásica, las moléculas son pequeños individualistas: cada una actúa por sí misma y absorbe energía a un ritmo independiente de las moléculas que la rodean. Pero con los efectos cuánticos, son un poco más colectivistas: «actúan al unísono y en sinergia», explica Quach. «De modo que la velocidad a la que se puede absorber energía aumenta con el número de moléculas presentes».
Esto significa que cuantas más moléculas haya (es decir, cuanto más grande sea la batería), más rápido se cargará. El prototipo de Quach tardó femtosegundos (cuatrillones de segundo) en cargarse y almacenó la energía durante nanosegundos, aproximadamente seis órdenes de magnitud más.
Esta hazaña fue demostrada por primera vez por Quach y su equipo en 2022. En marzo de 2026 , añadieron una nueva capa y lograron extraer una corriente eléctrica del prototipo. A mayor intensidad, esta corriente podría utilizarse para cargar dispositivos.
El método de microcavidad óptica de Quach no es la única forma de fabricar una batería cuántica. Otro enfoque, por ejemplo, utiliza materiales superconductores , que ya se emplean ampliamente en la computación cuántica.
Una gran ventaja del diseño de Quach es que funciona a temperatura ambiente. Los diseños superconductores solo funcionan a temperaturas criogénicas inferiores a -150 °C (-238 °F). «Esto es ideal para ordenadores cuánticos, pero no resulta muy útil para alimentar un teléfono móvil», afirma Quach.
«Si el objetivo es demostrar que la ventaja de la carga cuántica es física real… la ruta de la microcavidad óptica es la apuesta más segura», afirma Mauro Paternostro, físico cuántico de la Universidad Queen’s de Belfast.
Pero a largo plazo, Paternostro cree que el diseño superconductor podría ser ventajoso para usos prácticos, ya que facilita la extracción de energía. «Una microcavidad ofrece una hermosa demostración de conjunto, pero un control deficiente para recuperar la energía de forma útil y dirigida».
Un estado delicado
El último experimento de Quach representa un primer paso tentativo hacia una batería cuántica que algún día podría sustituir a las convencionales. Sin embargo, por el momento, el prototipo solo puede almacenar una cantidad muy pequeña de energía —unos pocos miles de millones de electronvoltios— durante apenas unos nanosegundos. Para alimentar dispositivos convencionales, necesitaría almacenar mucha más energía durante mucho más tiempo.
CsiroQuach afirma que, de hecho, ya lo ha logrado con un nuevo diseño que ha construido, y ahora está trabajando en un artículo para publicar los resultados. Según explica, utiliza una «estructura híbrida» que combina componentes cuánticos para permitir una carga ultrarrápida con capas clásicas añadidas para almacenar la energía durante más tiempo.
También planea combinar varias baterías cuánticas microscópicas para aumentar su capacidad total. «Si logramos hacer esas dos cosas, estaremos en camino de poder alimentar un dispositivo convencional», afirma.
Sin embargo, otros científicos se muestran escépticos, dado que los efectos cuánticos son notoriamente frágiles y se ven fácilmente alterados por la observación o la interferencia. «Las interacciones con el entorno pueden degradar rápidamente los efectos [cuánticos], limitando tanto el rendimiento como la escalabilidad», afirma Ferraro, lo que podría contrarrestar parte del beneficio esperado de las baterías cuánticas. Abordar este problema es «crucial para llevar las baterías cuánticas de la teoría a las aplicaciones prácticas», añade.
Un mundo cuántico
Los avances en baterías cuánticas, si es que alguna vez se logran, probablemente impactarán primero en la computación cuántica. Las computadoras cuánticas prometen ejecutar tareas más rápidamente que las supercomputadoras más veloces , y los tecnólogos han advertido que podrían representar una amenaza para el cifrado a nivel mundial .
Otros, sin embargo, son más escépticos: un artículo reciente , por ejemplo, menciona las computadoras cuánticas junto con la energía de fusión y las interfaces cerebro-computadora como algunas de las tecnologías que se describen perpetuamente como «a cinco años de distancia».
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Quach, sin embargo, sostiene que es probable que logre alimentar dispositivos cuánticos con baterías cuánticas en su laboratorio en los próximos años. De ser posible, esto podría reducir la cantidad de energía que consumen las computadoras cuánticas, además de hacerlas más rápidas y menos propensas a errores, lo que permitiría aumentar su escala más rápidamente, afirma.
Quach se muestra menos convencido de su utilidad para alimentar dispositivos convencionales. Afirma que algún día debería ser viable, y señala que el hecho de que la batería se cargue con un láser significa que podría potencialmente «cargar vehículos eléctricos en movimiento». Esto evitaría por completo que los conductores tuvieran que detenerse para recargar.
Ferraro, sin embargo, se muestra escéptico ante la posibilidad de que las baterías cuánticas se conviertan en la norma fuera de las aplicaciones cuánticas. «En mi opinión… es improbable que las baterías cuánticas reemplacen a las baterías convencionales en aplicaciones cotidianas como teléfonos móviles o vehículos eléctricos», afirma. «Su ámbito natural es la escala cuántica».
El gran problema sin resolver en este momento, dice Paternostro, es aprovechar la ventaja de la carga cuántica y, al mismo tiempo, extraer la energía de forma controlada y utilizable. Quien lo consiga, afirma, «habrá logrado un verdadero avance».