Cientistas da Universidade Técnica de Viena (TU Wien) construíram um sistema quântico inédito, um “fio” onde átomos ultrafrios colidem incessantemente, mas a energia e o movimento fluem sem resistência, desafiando as leis convencionais da física. Essa descoberta, publicada na revista Science em janeiro de 2026, revela uma forma de transporte de massa e energia com eficiência perfeita, abrindo novos caminhos para a compreensão da resistência no nível quântico.
Por décadas, a física do transporte descreveu como cargas, calor e massa se movem através dos materiais, sempre enfrentando alguma forma de atrito ou colisão que causa resistência. Seja na condução elétrica ou na difusão de calor, a dissipação de energia é uma constante. A equipe da TU Wien, ao confinar milhares de átomos de rubídio em uma única linha reta, conseguiu observar um fenômeno onde essa dissipação é praticamente inexistente, alterando a compreensão fundamental sobre como a matéria se comporta em condições extremas.
Este avanço tem implicações profundas, especialmente para a física quântica, ao demonstrar um tipo de condutor perfeito que transcende os modelos balístico e difusivo tradicionais. Ao invés de se espalhar ou desacelerar, o movimento atômico se mantém definido e inalterado, mesmo após um número incontável de colisões.
O fenômeno do transporte quântico sem atrito
O transporte de massa e energia na natureza geralmente se manifesta de duas formas principais: balístico e difusivo. No transporte balístico, partículas se movem livremente, cobrindo o dobro da distância no dobro do tempo, como um projétil. Já o transporte difusivo, exemplificado pela condução de calor, envolve colisões aleatórias onde a energia e o momento são gradualmente compartilhados até que o sistema atinja o equilíbrio térmico, exigindo quatro vezes mais tempo para cobrir o dobro da distância, segundo Frederik Møller, do Atominstitut da TU Wien.
Contudo, o sistema desenvolvido pelos pesquisadores austríacos não segue nenhum desses padrões conhecidos. No experimento da TU Wien, o fluxo atômico permaneceu nitidamente definido, com a difusão “praticamente completamente suprimida”, conforme Møller. O gás de átomos de rubídio comportou-se como um condutor perfeito, onde massa e energia fluem livremente, sem se dissipar no sistema, apesar das inúmeras colisões entre os átomos. Este comportamento é análogo ao de um pêndulo de Newton, onde o momento é transferido de uma bola para outra sem perda significativa.
Implicações e o futuro da resistência zero
A explicação para essa ausência de dissipação reside na restrição direcional dos átomos. Confinados a uma única linha, os átomos colidem apenas nessa direção, trocando momentos sem dispersá-los. “Os momentos de cada átomo permanecem conservados — podem apenas ser transmitidos, nunca perdidos”, explica Møller. Isso significa que, diferentemente da maioria dos materiais, o movimento nesse sistema atômico continua indefinidamente, sem que a energia e o momento se dispersem como calor.
Essa descoberta desafia a termodinâmica convencional, pois a nuvem atômica não se termaliza, ou seja, não distribui sua energia de acordo com as leis usuais. Estudar o transporte sob condições tão precisamente controladas pode abrir novas perspectivas para entender a origem e o desaparecimento da resistência no nível quântico. As aplicações potenciais de um condutor perfeito em escala atômica são vastas, desde o desenvolvimento de computadores quânticos mais eficientes até a criação de materiais com propriedades de transporte de energia e informação radicalmente novas.
A pesquisa da Universidade Técnica de Viena marca um ponto de virada na física da matéria condensada, revelando que a resistência, um obstáculo fundamental no transporte de energia e massa, pode ser completamente superada em sistemas quânticos específicos. Ao demonstrar um condutor perfeito de átomos ultrafrios, os cientistas não apenas aprofundam nossa compreensão do universo em sua escala mais fundamental, mas também pavimentam o caminho para inovações tecnológicas que hoje parecem distantes, como dispositivos com zero perda de energia e novas arquiteturas para computação quântica. O desafio agora é escalar e aplicar esses princípios em contextos mais amplos.
