Os pesquisadores encontraram evidaªncias de uma fase ana´mala da matéria que estava prevista para existir na década de 1960. O aproveitamento de suas propriedades pode abrir caminho para novas tecnologias capazes de compartilhar informações sem perdas de energia. Esses resultados são relatados na revista Science Advances .

Enquanto investigavam um material qua¢ntico, os pesquisadores da Universidade de Cambridge que lideraram o estudo observaram a presença de ondas de energia inesperadamente rápidas se propagando pelo material quando o expuseram a pulsos de laser curtos e intensos. Eles foram capazes de fazer essas observações usando uma ca¢mera microsca³pica de velocidade que pode rastrear movimentos pequenos e muito rápidos em uma escala que édesafiadora com muitas outras técnicas. Essa técnica testa o material com dois pulsos de luz: o primeiro o perturba e cria ondas - ou oscilações - que se propagam para fora em ca­rculos concaªntricos, da mesma forma que jogar uma pedra em um lago; o segundo pulso de luz tira um instanta¢neo dessas ondas em vários momentos. Juntas, essas imagens permitiram que eles observassem como essas ondas se comportam e entendessem seu 'limite de velocidade'.

“Em temperatura ambiente , essas ondas se movem a um centanãsimo da velocidade da luz, muito mais rápido do que esperara­amos em um material normal. Mas quando vamos a temperaturas mais altas, écomo se o lago tivesse congelado”, explicou a primeira autora Hope Bretscher, que realizou essa pesquisa no Laborata³rio Cavendish de Cambridge. "Nãovemos essas ondas se afastando da rocha. Passamos muito tempo procurando por que um comportamento tão bizarro poderia ocorrer."

A única explicação que parecia se adequar a todas as observações experimentais era que o material hospeda, em temperatura ambiente, uma fase "isolante excita´nica" da matéria, que embora teoricamente prevista, havia escapado a  detecção por décadas.

"Em um isolador excita´nico, as ondas de energia observadas são sustentadas porpartículas de carga neutra que podem se mover a velocidades semelhantes a s do elanãtron. a‰ importante que essaspartículas possam transportar informações sem serem impedidas pelos mecanismos de dissipação que, na maioria dos materiais comuns, afetam aspartículas carregadas como elanãtrons ", disse o Dr. Akshay Rao, do Laborata³rio Cavendish, que liderou a pesquisa. "Esta propriedade pode fornecer um caminho mais simples para o ca¡lculo de economia de energia a  temperatura ambiente do que a supercondutividade."

A equipe de Cambridge então trabalhou com teóricos de todo o mundo para desenvolver um modelo sobre como existe essa fase de isolamento excita´nico e por que essas ondas se comportam dessa maneira.

"Os teóricos previram a existaªncia dessa fase ana´mala décadas atrás, mas os desafios experimentais para ver evidaªncias disso significam que são agora somos capazes de aplicar estruturas desenvolvidas anteriormente para fornecer uma imagem melhor de como ele se comporta em um material real", comentou Yuta Murakami, do Instituto de Tecnologia de Ta³quio, que colaborou no estudo.

"A transferaªncia de energia sem dissipação desafia nossa compreensão atual do transporte em materiais qua¢nticos e abre a imaginação dos teóricos para novos caminhos para sua manipulação futura", disse o colaborador Denis Gole, do Instituto Jozef Stefan e da Universidade de Ljubljana.

"Este trabalho nos coloca um passo mais perto de alcana§ar alguns aplicativos incrivelmente eficientes em termos de energia que podem aproveitar essa propriedade, inclusive em computadores", concluiu o Dr. Rao.