A kvantumakkumulátorok olyan elvek alapján működnek, amelyek lehetővé teszik számukra a hagyományos ok-okozati összefüggések megsértését. Ezek az akkumulátorok az energiát mikroszkopikus részecskék, például atomtömbök kvantumállapotaiban tárolják, ami így eltér tehát a kémiai energiatárolókat szabályozó klasszikus fizikától. A Tokiói Egyetem közelmúltbeli tanulmányában a tudósok kimutatták a kvantumakkamulátorok potenciális hatékonyságnövekedését a határozatlan oksági sorrendnek nevezett kvantumhatás kiaknázásával, amely lehetővé teszi több töltési lépés egyidejű, nem pedig egymás utáni végrehajtását.

A kvantumakkumulátor valóban egy forradalmi koncepció, amely lényege, hogy szembemegy az időbeli ok-okozati összefüggésekkel, és így hatékonyabban képes működni. A hagyományos, kémiai folyamatokon alapuló akkumulátorokkal ellentétben a kvantumakkumulátorok a kvantumfizika sajátos alapelveit használják fel, ami paradigmaváltást jelent az energiatárolásban – számol be róla a New Atlas. Mint azt Yuanbo Chen, a tanulmány egyik szerzője kifejtette:

“Az alacsony fogyasztású eszközök, például okostelefonok vagy érzékelők jelenlegi akkumulátorai általában vegyszereket, például lítiumot használnak a töltés tárolására, míg a kvantum akkumulátorok mikroszkopikus részecskéket, például atomtömböket használnak. Míg a kémiai elemeket a klasszikus fizika törvényei szabályozzák, a mikroszkopikus részecskék kvantumtermészetűek, így lehetőségünk van olyan felhasználási módokat felfedezni, amelyek meggörbítik vagy akár meg is törik a kis léptékű eseményekről alkotott intuitív elképzeléseinket.

Különösen az érdekel, hogy a kvantumrészecskék miként képesek megsérteni egyik legalapvetőbb tapasztalatunkat, az időt.”

A kvantumbirodalomban a – mondjuk így – tradicionális ok-okozati összefüggések nem feltétlenül érvényesek, a kutatók így tehát azt vizsgálták, hogyan lehet kihasználni a kvantumrészecskék sajátosságait időparadoxonokon működő akkumulátorok létrehozására.

A mószer lényege az idő és az ok-okozati összefüggés manipulálása a kvantumtartományon belül. A klasszikus fizikában az ok-okozati összefüggés szigorúan lineáris – egy A esemény B eseményt okoz, és a köztük lévő kapcsolat nem fordítható meg. A kvantumelemek azonban kihasználják a kvantumfizika különös természetét, ahol az ok-okozati sorrend egyszerre mindkét irányban létezhet. Ezt az egyedülálló tulajdonságot, amelyet határozatlan oksági sorrendnek (indefinite causal order/ICO) neveznek, a Tokiói Egyetem tudósai kísérletileg demonstrálták lézerek, lencsék és tükrök segítségével egy nagyméretű kvantumakkumulátor létrehozásával.