Peneliti di TU Wien telah mengembangkan sistem kuantum menggunakan atom rubidium ultradingin yang memungkinkan energi dan massa mengalir dengan efisiensi sempurna, menentang resistansi biasa. Terbatas pada satu garis, atom-atom bertabrakan tanpa henti tanpa melambat, meniru ayunan Newton. Penemuan ini, yang diterbitkan di Science, menyoroti bentuk transportasi baru dalam gas kuantum.
Dalam eksperimen terobosan, para ilmuwan di Vienna University of Technology (TU Wien) telah merancang 'kabel' kuantum dari ribuan atom rubidium yang didinginkan hingga suhu ultradingin. Dengan menggunakan medan magnetik dan optik untuk membatasi pergerakan atom ke garis lurus, tim mengamati transportasi energi dan massa yang tetap tidak berkurang meskipun banyak tabrakan. Pengaturan ini menantang fisika konvensional, di mana aliran seperti listrik atau panas biasanya menghadapi resistansi dari gesekan dan hamburan. Sebaliknya, gas atom menunjukkan konduktivitas sempurna, dengan gerakan yang merambat secara bersih melalui sistem. «Secara prinsip, ada dua jenis fenomena transportasi yang sangat berbeda», jelas Frederik Møller dari Atominstitut di TU Wien. «Kita berbicara tentang transportasi balistik ketika partikel bergerak bebas dan menempuh dua kali jarak dalam dua kali waktu—seperti peluru yang bergerak lurus». Namun, perilaku yang diamati melampaui transportasi balistik dan difusif. «Dengan mempelajari arus atom, kita bisa melihat bahwa difusi hampir sepenuhnya ditekan», catat Møller. «Gas ini berperilaku seperti konduktor sempurna; meskipun terjadi tabrakan tak terhitung antara atom, kuantitas seperti massa dan energi mengalir bebas, tanpa hilang ke dalam sistem». Efek ini mirip dengan ayunan Newton kuantum, di mana momentum ditransfer langsung tanpa kehilangan. «Atom dalam sistem kami hanya bisa bertabrakan sepanjang satu arah», kata Møller. «Momentum mereka tidak tersebar tetapi hanya ditukar antar mitra tabrakan. Momentum setiap atom tetap konservatif—hanya bisa diteruskan, tidak pernah hilang». Hal ini mencegah gas mencapai keseimbangan termal, menawarkan wawasan tentang resistansi kuantum. «Hasil ini menunjukkan mengapa awan atom seperti itu tidak termalize—mengapa tidak mendistribusikan energinya sesuai hukum termodinamika biasa», tambah Møller. «Mempelajari transportasi dalam kondisi terkendali sempurna seperti ini bisa membuka cara baru untuk memahami bagaimana resistansi muncul, atau hilang, pada tingkat kuantum». Temuan ini muncul dalam makalah berjudul 'Characterizing transport in a quantum gas by measuring Drude weights', yang diterbitkan di Science pada 2025 oleh penulis termasuk Philipp Schüttelkopf, Mohammadamin Tajik, dan Jörg Schmiedmayer.
