Los físicos de Yale buscaron la firma de un cristal de tiempo discreto dentro de un cristal de fosfato monoamónico. Crédito:Michael Marsland / Universidad de Yale
Los físicos de Yale han descubierto indicios de un cristal de tiempo, una forma de materia que "hace tictac" cuando se expone a un pulso electromagnético, en el último lugar que esperaban:un cristal que se puede encontrar en un juguete infantil.
El descubrimiento significa que ahora hay nuevos acertijos que resolver, en términos de cómo se forman los cristales de tiempo en primer lugar.
Los cristales ordinarios como la sal o el cuarzo son ejemplos de tridimensionales, cristales espaciales ordenados. Sus átomos están dispuestos en un sistema repetitivo, algo que los científicos conocen desde hace un siglo.
Cristales de tiempo identificado por primera vez en 2016, son diferentes. Sus átomos giran periódicamente, primero en una dirección y luego en otra, ya que se utiliza una fuerza pulsante para voltearlos. Ese es el "tic-tac". Además, el tic-tac en un cristal de tiempo está bloqueado en una frecuencia particular, incluso cuando los latidos del pulso son imperfectos.
Los científicos dicen que comprender los cristales de tiempo puede conducir a mejoras en los relojes atómicos, giroscopios y magnetómetros, así como ayuda en la construcción de tecnologías cuánticas potenciales. El Departamento de Defensa de EE. UU. Anunció recientemente un programa para financiar más investigaciones sobre sistemas de cristales de tiempo.
Los nuevos hallazgos de Yale se describen en un par de estudios, uno en Cartas de revisión física y el otro en Revisión física B . Los estudios representan el segundo experimento conocido que observa una firma reveladora de un cristal de tiempo discreto (DTC) en un sólido. Experimentos anteriores provocaron una oleada de atención de los medios durante el año pasado.
Los investigadores de Yale Jared Rovny, izquierda, Robert Blum, centrar, y Sean Barrett, Derecha, hizo el descubrimiento. Crédito:Universidad de Yale
"Decidimos intentar buscar la firma DTC nosotros mismos, "dijo el profesor de física de Yale Sean Barrett, investigador principal de los dos nuevos estudios. "Mi alumno Jared Rovny había cultivado cristales de fosfato monoamónico (MAP) para un experimento completamente diferente, así que teníamos uno en nuestro laboratorio ".
Los cristales MAP se consideran tan fáciles de cultivar que a veces se incluyen en kits de cultivo de cristales destinados a los más jóvenes. Sería inusual encontrar una firma de cristal de tiempo dentro de un cristal MAP, Barrett explicó, porque se pensaba que los cristales de tiempo se formaban en cristales con más "desorden" interno.
Los investigadores utilizaron resonancia magnética nuclear (RMN) para buscar una firma de DTC y la encontraron rápidamente. "Nuestras medidas de cristal parecían bastante sorprendentes desde el principio, ", Dijo Barrett." Nuestro trabajo sugiere que se podría encontrar la firma de un DTC, en principio, mirando en un kit de cultivo de cristales para niños ".
Ocurrió otra cosa inesperada, así como. "Nos dimos cuenta de que el simple hecho de encontrar la firma DTC no probaba necesariamente que el sistema tuviera una memoria cuántica de cómo llegó a ser". "dijo el estudiante graduado de Yale, Robert Blum, coautor de los estudios. "Esto nos impulsó a probar un eco de cristal de tiempo, 'que reveló la coherencia oculta, o orden cuántico, dentro del sistema, "agregó Rovny, también estudiante de posgrado de Yale y autor principal de los estudios.
Barrett señaló que los resultados de su equipo, combinado con experimentos previos, "Presentar un rompecabezas" para los teóricos que intentan comprender cómo se forman los cristales de tiempo.
"Es demasiado pronto para decir cuál será la resolución de la teoría actual de los cristales de tiempo discretos, pero la gente trabajará en esta cuestión durante al menos los próximos años, "Dijo Barrett.
