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Motores quânticos desafiam a termodinâmica: pesquisa revela eficiência acima do limite de Carnot

O estudo, publicado na revista Science Advances, demonstra que, quando as partículas de um sistema estão quanticamente correlacionadas, essas conexões podem ser convertidas em energia útil

A física quântica acaba de reescrever um dos pilares da termodinâmica. Pesquisadores da Universidade de Stuttgart (Alemanha) comprovaram que o princípio de Carnot, que define a eficiência máxima de qualquer motor térmico, não se aplica a sistemas em escala atômica.

O estudo, publicado na revista Science Advances, demonstra que, quando as partículas de um sistema estão quanticamente correlacionadas, essas conexões podem ser convertidas em energia útil. Em outras palavras: motores quânticos microscópicos podem produzir mais trabalho do que o limite estabelecido pela física clássica há dois séculos.

“Motores do tamanho de um átomo poderão se tornar realidade”, explica o professor Eric Lutz, do Instituto de Física Teórica I da Universidade de Stuttgart. “E eles poderão ser mais eficientes do que qualquer motor térmico conhecido.”

A descoberta redefine as bases da engenharia energética e abre caminho para novas gerações de motores quânticos, com potencial para revolucionar áreas como nanotecnologia, robótica médica e fabricação de materiais em escala atômica.

Segundo os pesquisadores Lutz e Milton Aguilar, a chave está nas chamadas correlações quânticas, fenômenos que surgem quando partículas subatômicas interagem de forma interdependente. Ao incluir esse fator nas equações da termodinâmica, a equipe derivou novas leis generalizadas, mostrando que calor e correlação podem ser convertidos conjuntamente em trabalho.

Na prática, isso significa que futuros dispositivos poderão operar com eficiências inéditas, transformando energia com perdas mínimas — um salto que, para a indústria, pode representar máquinas mais compactas, inteligentes e sustentáveis.


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*Imagem de capa: Depositphotos.com