Modern çağda artan kablosuz teknolojiyle birlikte piller, günlük hayatımızın önemli bir parçası haline geldi. Akıllı telefonlardan dizüstü bilgisayarlara kadar kablosuz tüm cihazların ihtiyaç duyduğu enerjinin sağlanmasını sağlayan piller, son yıllarda elektrikli araçlarda da kullanılarak taşıt sektöründe da önemli bir yer tutmaya başladılar.
Keşfedilen ilk pil olan Volta pili, kimyasal enerjiyi, elektronik devrelere güç verebilecek bir şekle dönüştürmeyi başarmıştı. Ancak geliştirilen yeni pil teknolojisi, Volta pilinin çok ilerisinde bir pil teknolojisi sunuyor.
Kullanılan mevcut kuantum teknolojilerinin çoğunda devreler veya cihazlarda süper iletken malzemeler kullanılır. Bu tür malzemelerde akım, gerilim uygulamaya ihtiyaç duyulmadan akabilir. Bu nedenle böyle bir sistemde pillere ihtiyaç yoktur. Kuantum teknolojilerindeki bu akıma, herhangi bir enerji kaybı göstermedikleri için aşırı akımlar denir.
Aşırı akımlar, bir voltajdan değil, kuantum devresinin dalga fonksiyonunun maddenin dalga doğası ile doğrudan ilişkili olan faz farkından indüklenirler. Kalıcı bir faz farkı sağlayabilen bir kuantum cihaz, kuantum devresindeki süper akımları indükleyen bir kuantum faz pili olarak görülebilir.
Yapılan çalışmada bilim insanları, önce dünyanın ilk kuantum fazlı pillerinin üretilmesini sağlayan bir teorik yaklaşım ortaya koydular. 2015 yılında üzeyinde çalışılmaya başlanan başlanan teorik çalışmanın sonucunda kuantum fazlı pillerinin oluşturulması için gereken özelliklere sahip teorik bir sistem ortaya çıkarıldı. Sistem, spin-yörünge eşleşmesi adı verilen bir süper iletken ve manyetik malzemelerin bir kombinasyonundan oluşuyor.
Yapılan teorik çalışmanın ardından NEST-CNT Enstitüsü’nden Francesco Giazotto ve Elia Strambini, sisteme uygun malzeme kombinasyonunu belirlediler. Belirlenen malzeme kombinasyonuyla dünyanın ilk kuantum fazlı pili üretildi.
Dünyanın ilk kuantum fazlı pilinin çekirdeği n-katkılı InAs nanotelinden oluşturulurken, pilin kutupları yapay zeka süper iletken kablolardan oluşturuldu. Oluşturulan pil, daha sonra kapatılabilen bir harici manyetik alanla şarj edilebilecek şekilde geliştirildi.
Dünyanın ilk kuantum fazlı piliyle ilgili çalışmalar CFM tesislerinde bilim insanları tarafından devam ettiriliyor. Bilim insanları, üzerinde çalışma devam ettikleri kuantum fazlı pilin hesaplama, algılama teknolojilerinin yanında tıp ve telekomünikasyonda bir devrim yaratabileceğini açıkladılar.
