В настоящем времени существуют какие-нибудь альтернативные стальным рельсам композитные наноматериалы, превосходящие

Альтернативные материалы существовали практически все время. И не только рельсам, но и шпалам. Так, например, на рассвете ж/д рельсы были... ...деревянными. Что касается шпал, то шпалы, помимо деревянных, были и металлические, чуть позже - железобетонные, сейчас вон пластиковые встречаются... Помимо классических рельс-шпал сейчас вон как аналог - магнитная подвеска (магнитоплан, маглев)... В свое время гусеничный транспорт считался безрельсовым поездом, который сам себе прокладывает ж/д колею... Вообще материалов много - другой вопрос рентабельности... Вон, например, можно и из титана рельсы сделать, только, скорее всего, пара километров такой ж/д обанкротят даже шейха Саудовской Аравии.

В дополнение к ответам выше: рельсы должны быть из материала с высокой электропроводностью, так как по ним передаются сигналы СЦБ, а на электрифицированных дорогах по ним замыкается тяговый ток.

Есть просто стали намного более лучших марок. Но применять их невыгодно.

возможно и существуют. все дело в цене.

дык что легче, раскурочить всю железную дорогу и присобачить сверхдорогие рельсы.
или просто увеличить на несколько процентов радиус колеса, и уменьшить на несколько процентов скорость?

Рельсы максимально избавлены от сопротивления качению, а насчёт долгосрочности использования -- был бы смысл -- нашлось бы

титановые.но не укупишь

Вряд ли это будет экономически выгодно. Ведь помимо перечисленных вами параметров есть ещё и прочность, устойчивость к перепаду температур и атмосферным воздействиям, устойчивость к действию агрессивных сред, в том числе и перевозимых в вагонах и цистернах. Ну и экономику никто не отменял - сырьё, производство и т.п. Обратите внимание, кстати, что материал шпал сейчас практически полностью сменён - вместо деревянных сейчас железобетонные.