Em teoria, a física quântica poderia colher energia sem entropia

Uma equipa da Universidade da Cidade de Hong Kong pretendia provar que um certo tipo de transferência de energia não podia funcionar. Acabou por encontrar uma forma quântica de a fazer funcionar. Liderado por Oscar Dahlsten, professor associado do Departamento de Física, o grupo apresenta o resultado na Physical Review Letters, onde o artigo tem o título «Nonunique Decompositions of Mixed States and Deterministic Energy Transfers».

A energia proveniente de fontes naturais chega frequentemente acompanhada de entropia, a palavra que os físicos usam para designar a aleatoriedade. É essa aleatoriedade que é o problema: torna o resultado difícil de prever e difícil de converter na potência estável necessária para carregar uma bateria ou alimentar um dispositivo eletrónico. O estudo defende que uma característica particular da teoria quântica, o facto de um estado misto poder ser decomposto de mais do que uma forma, permite a recolha determinística de energia, ou DEH. Neste esquema, a energia passa da fonte para o recolhedor sem uma transferência correspondente de entropia.

O mecanismo funciona assim. Um recolhedor quântico pode ser carregado por vários caminhos, cada um passando por um estado de sobreposição intermédio diferente, uma combinação de estados que a teoria quântica permite em simultâneo. Desde que a fonte leve o recolhedor a uma dessas transições, o recolhedor atinge o seu estado carregado com certeza. Estados diferentes da fonte poderiam, segundo os autores, fornecer energia de forma previsível.

«Inicialmente, procurávamos demonstrar que um protocolo deste tipo poderia ser impossível», afirmou Dahlsten. «Para nossa surpresa, os nossos esforços levaram-nos a uma solução quântica capaz de alcançar exatamente a transferência determinística de energia que procurávamos.»

O resultado é um fundamento teórico, não um dispositivo. O preprint surgiu no arXiv em 2025 e a versão publicada na revista em 2026, e o estudo não descreve qualquer protótipo nem medição. A equipa não avança qualquer data para um componente funcional, e o caminho das equações até ao hardware não é descrito. Os autores apresentam o quadro teórico como uma via para converter energia ambiente em energia utilizável com perdas mínimas.

Nos dispositivos que os autores mencionam, o quadro teórico destina-se a sensores da Internet das coisas, dispositivos vestíveis, sensores de cidades inteligentes e equipamentos 6G que poderiam retirar energia de fontes ambiente. O trabalho aponta também uma possível forma de reduzir as perdas fundamentais dos retificadores CA-CC convencionais, os circuitos que convertem a corrente alternada da rede ou de um sinal de rádio na corrente contínua utilizada pela eletrónica. Saber se esse ganho se mantém fora do papel é o próximo teste, e ainda não há qualquer calendário definido para isso.