Cientistas conectam ‘cristal do tempo’ a dispositivo real em avanço quântico

Estudos recentes realizados por pesquisadores da Universidade Aalto revelaram um avanço significativo na pesquisa sobre cristais do tempo, uma forma peculiar de matéria que mantém movimento contínuo sem a necessidade de energia externa. Essa descoberta marca a primeira vez que um cristal do tempo foi conectado a um dispositivo externo, permitindo o controle de seu comportamento.

Avanço na pesquisa sobre cristais do tempo

A pesquisa, liderada pelo Fellow de Pesquisa da Academia Jere Mäkinen, demonstrou como um cristal do tempo pode ser integrado a um sistema optomecânico. O conceito de cristal do tempo foi introduzido em 2012 pelo físico Frank Wilczek, que sugeriu que certos sistemas quânticos poderiam organizar-se em padrões repetitivos que persistem indefinidamente. A confirmação experimental da existência desses cristais ocorreu em 2016.

Método de criação e sustentação do cristal

Para criar o cristal do tempo, os pesquisadores utilizaram ondas de rádio para injetar magnons em um superflúido de hélio-3, resfriado a temperaturas próximas do zero absoluto. Após a interrupção do input de ondas de rádio, os magnons se organizaram em um cristal do tempo, que manteve seu movimento por até 108 ciclos, ou vários minutos, antes de se dissipar.

Conexão com optomecânica

Os cientistas observaram que as variações na frequência do cristal do tempo são análogas a fenômenos optomecânicos bem conhecidos na física. Essa conexão é relevante, pois permite o controle e a sintonização do comportamento dos cristais do tempo, algo que não havia sido possível anteriormente. A pesquisa sugere que essa abordagem pode ser otimizada para alcançar limites próximos ao reino quântico.

Potencial para computação quântica e sensoriamento

Os cristais do tempo apresentam um potencial significativo para o avanço das tecnologias quânticas. Sua capacidade de persistir por períodos muito mais longos do que os sistemas quânticos atuais pode revolucionar a computação quântica. Segundo Mäkinen, cristais do tempo poderiam ser utilizados para melhorar os sistemas de memória de computadores quânticos e como referências de frequência em dispositivos de medição de alta sensibilidade.

As descobertas foram publicadas na revista Nature Communications e representam um passo importante na exploração das aplicações práticas dos cristais do tempo.

Fonte: sciencedaily.com