Investigadores de la TU Wien han desarrollado un sistema cuántico con átomos de rubidio ultrarríos que permite que la energía y la masa fluyan con eficiencia perfecta, desafiando la resistencia habitual. Confiados a una sola línea, los átomos colisionan sin cesar sin ralentizarse, imitando una cuna de Newton. El descubrimiento, publicado en Science, destaca una nueva forma de transporte en gases cuánticos.
En un experimento innovador, científicos de la Universidad Técnica de Viena (TU Wien) han creado un 'cable' cuántico con miles de átomos de rubidio enfriados a temperaturas ultrarrías. Utilizando campos magnéticos y ópticos para restringir el movimiento de los átomos a una línea recta, el equipo observó el transporte de energía y masa que permanece sin disminuir a pesar de numerosas colisiones. Este montaje desafía la física convencional, donde flujos como la electricidad o el calor suelen enfrentar resistencia por fricción y dispersión. En cambio, el gas atómico exhibe una conductividad perfecta, con el movimiento propagándose limpiamente a través del sistema. «En principio, hay dos tipos muy diferentes de fenómenos de transporte», explica Frederik Møller del Atominstitut de la TU Wien. «Hablamos de transporte balístico cuando las partículas se mueven libremente y recorren el doble de distancia en el doble de tiempo, como una bala que viaja en línea recta». Sin embargo, el comportamiento observado trasciende el transporte balístico y difusivo. «Al estudiar la corriente atómica, pudimos ver que la difusión está prácticamente completamente suprimida», señala Møller. «El gas se comporta como un conductor perfecto; aunque ocurren innumerables colisiones entre los átomos, cantidades como la masa y la energía fluyen libremente, sin disiparse en el sistema». El efecto recuerda a una cuna de Newton cuántica, donde el momento se transfiere directamente sin pérdida. «Los átomos en nuestro sistema solo pueden colisionar en una sola dirección», dice Møller. «Sus momentos no se dispersan, sino que simplemente se intercambian entre los socios de colisión. El momento de cada átomo se conserva: solo puede transmitirse, nunca perderse». Esto impide que el gas alcance el equilibrio térmico, ofreciendo ideas sobre la resistencia cuántica. «Estos resultados muestran por qué una nube atómica así no se termaliza, por qué no distribuye su energía según las leyes habituales de la termodinámica», añade Møller. «Estudiar el transporte en condiciones tan perfectamente controladas podría abrir nuevas formas de entender cómo surge o desaparece la resistencia a nivel cuántico». Los hallazgos aparecen en un artículo titulado 'Characterizing transport in a quantum gas by measuring Drude weights', publicado en Science en 2025 por autores como Philipp Schüttelkopf, Mohammadamin Tajik y Jörg Schmiedmayer.
