Suscríbete al newsletter The NewNow

Y te mantendremos al tanto de los últimos artículos y noticias

Los campos marcados con * son obligatorios

Demostrada la existencia de Time Crystals, la nueva materia cuántica

Por primera vez en la historia de la física un equipo investigador ha experimentado la existencia de los Time Crystals y comprobado la predicción del comportamiento de estos “cristales de tiempo” en un sistema de iones cerrado. Estamos hablando de una nueva forma de materia con la que se podría desarrollar máquinas cuánticas de una potencia nunca imaginada.

Los cristales tal y como se conocen en la actualidad, por ejemplo el diamante pero también la sal o el azúcar, se extienden en una simetría tridimensional constante que se repite en el espacio. La idea propuesta en 2012 por el premio Nobel y profesor del MIT Frank Wilczek sugiere la existencia de cristales que además, se extiendan por la dimensión Tiempo. Es decir, que su patrón no se repite en el espacio, sino en el tiempo posibilitando un movimiento perpetuo.

Posteriormente , en 2016 la Universidad de California en Berkeley presentó un estudio dirigido por Norman Yao que proponía crear estos Cristales de Tiempo en un laboratorio. Sus colegas de la Universidad de Maryland afirmaron a finales de ese mismo año haber creado el primer cristal de tiempo discreto, atrapado en una cadena de iones, confinados por campos electromagnéticos de radio frecuencia.

Ahora, en la Universidad de Harvard han creado esta nueva forma de materia y aseguran que podría ser empleada para los sistemas cuánticos.

Dirigido por los profesores de Física Mikhail Lukin y Eugene Demler, construyeron un sistema cuántico que utiliza un pequeño fragmento de diamante incrustado con millones de impurezas a escala atómica conocidos como centros de nitrógeno de vacante (NV). A continuación, utilizando pulsos de microondas para colocar el sistema fuera de equilibrio, provocaron el movimiento del centro NV para girar a intervalos de tiempo con precisión, que es uno de los principales marcadores de un cristal de tiempo. El trabajo se describe en un artículo publicado en la revista Nature en marzo.

La creación de un cristal de tiempo no es solamente significativo porque demuestre que pueden existir los materiales que previamente eran solo suposiciones teóricas, sino a que ofrece a los físicos una ventana tentadora en el comportamiento de estos sistemas fuera de equilibrio.

De DG85 – Trabajo propio, CC BY-SA 3.0

 

“En la actualidad existen amplios trabajos en curso para entender la física de sistemas cuánticos de no equilibrio” —dice Lukin— “Esta es un área que es de interés para muchas tecnologías cuánticas, debido a que un ordenador cuántico es básicamente un sistema cuántico que está lejos del equilibrio. Está en gran medida en la frontera de la investigación … y estamos realmente sólo arañando la superficie.”

Otras aplicaciones para los Cristales de Tiempo son por ejemplo sensores de campo magnético, que se pueden conseguir usando centros NV.

Fuente: Harvard University

Gráfica: De DG85 – Trabajo propio, CC BY-SA 3.0, Wikimedia.