Il futuro dell’energia è quantistico! Uno studio di UniGe su Nature Reviews Physics

Una nuova pubblicazione su Nature Reviews Physics, tra le principali riviste internazionali nel campo della fisica, esplora le opportunità e le sfide delle batterie quantistiche, una delle linee di ricerca più promettenti nel panorama della fisica moderna. Il lavoro, intitolato “Opportunities and challenges of quantum batteries”, è firmato da Dario Ferraro, Fabio Cavaliere e Maura Sassetti dell’Università di Genova.

L’articolo è frutto di una stretta collaborazione con Giuliano Benenti dell’Università dell’Insubria e con Marco Genoni dell’Università Statale di Milano.

Opportunità e sfide delle batterie quantistiche

Lo studio, Opportunities and challenges of quantum batteries*, ripercorre la nascita e l’evoluzione del concetto di batteria quantistica, offrendo un’analisi critica delle principali sfide aperte e, al tempo stesso, una panoramica sulle prospettive future di questo ambito di ricerca in rapida evoluzione.Le batterie quantistiche sono nanodispositivi che sfruttano in modo essenziale gli effetti della meccanica quantistica per superare i limiti delle batterie tradizionali basate su reazioni chimiche. Fenomeni come la sovrapposizione degli stati e l’entanglement, effetti genuinamente quantistici, rappresentano gli ingredienti chiave per progettare batterie alla nanoscala con proprietà innovative. Non si tratta più di un’idea puramente teorica: questi dispositivi sono oggi oggetto di studio sperimentale e di concrete attività di sviluppo.

«Non ci aspettiamo che nel prossimo futuro le batterie quantistiche sostituiscano quelle che alimentano dispositivi di uso quotidiano come smartphone o telecomandi», spiegano gli autori. «Il loro ruolo sarà però altrettanto fondamentale: immagazzinare e fornire energia alle tecnologie quantistiche emergenti, un settore con enormi potenzialità di sviluppo. In particolare, le batterie quantistiche potranno contribuire a migliorare le prestazioni dei computer quantistici, già oggi una realtà sulla quale investono grandi industrie come IBM e Google. La nostra ricerca è orientata allo sviluppo di batterie quantistiche ad altissima efficienza, capaci di integrarsi in modo naturale con questi dispositivi».

Alla vigilia del bicentenario della morte di Alessandro Volta, padre delle batterie chimiche, il lavoro traccia un ideale collegamento tra la sua rivoluzionaria invenzione e la cosiddetta seconda rivoluzione quantistica, che negli ultimi anni ha portato allo sviluppo del calcolo quantistico. Lo studio mette inoltre in luce il forte legame tra l’attività di ricerca del Dipartimento di Fisica dell’Università di Genova e il vivace dibattito scientifico internazionale su questi temi.

^{* Opportunities and challenges of quantum batteries - Nature Reviews Physics: https://www.nature.com/articles/s42254-025-00906-5 - di Fabio Cavaliere, Maura Sassetti, Dario Ferraro, Giuliano Benenti e Marco Genoni}