Um cristal do tempo sobreviveu impressionantes 40 minutos
Um grupo de físicos alemães alcançou um marco notável ao desenvolver um cristal temporal com uma duração excepcional de 40 minutos, ultrapassando em dez milhões de vezes a longevidade de cristais conhecidos anteriormente, com potencial para durar ainda mais.
Em termos gerais, cristais comuns são sólidos encontrados em espaços de escala macroscópica, caracterizados por terem seus átomos dispostos de maneira ordenada e regular. Exemplos clássicos incluem diamantes, flocos de neve e o sal de cozinha. Já os cristais temporais diferem por apresentarem estados de energia mais baixa com padrões regulares tanto no espaço quanto no tempo. Há uma previsão teórica de que esses cristais possam mudar suas propriedades espontaneamente em um momento específico, sem a necessidade de fatores externos para induzir tal mudança.
Este fenômeno indica que os cristais temporais rompem com o conceito de simetria de translação temporal. Essa teoria sugere que a matéria estável deve permanecer inalterada ao longo do tempo, a menos que seja influenciada por forças externas. No entanto, os cristais temporais alteram-se por conta própria, independentemente de sua posição no tempo. Informações mais detalhadas sobre cristais temporais e sua importância podem ser encontradas aqui.
A recente criação desses físicos é um cristal temporal que superou em muito as versões anteriores, mantendo-se estável por 40 minutos. Este cristal é composto de arsenieto de gálio e índio, um tipo de semicondutor. Os resultados foram compartilhados na semana passada na revista Nature Physics.
Desde a proposta inicial em 2012, cristais temporais têm sido produzidos em ambientes experimentais. Em junho de 2022, um cristal temporal contínuo foi criado em um condensado de Bose-Einstein, um estado da matéria que existe sob condições super-resfriadas e que opera mecanicamente no quantum. Contudo, aquele cristal se manteve estável apenas por alguns milissegundos. Em contraste, este cristal mais recente durou 40 minutos, e os pesquisadores acreditam que ele possa durar ainda mais tempo.
Este novo cristal temporal encontra-se dentro de um sistema de spin eletrônico-nuclear. Os pesquisadores utilizaram luz laser polarizada para excitar o material, causando o alinhamento dos spins dos núcleos dentro do sistema. Isso resultou em oscilações no arsenieto de gálio e índio, levando à criação do que foi descrito como “equivalente a um cristal temporal”, conforme declarado em um comunicado de imprensa da Universidade TU Dortmund.
A equipe sugeriu que essa descoberta poderia levar ao desenvolvimento de padrões de frequência compactos e altamente adaptáveis para chips, conforme mencionado em seu artigo publicado.
Apesar de sua impressionante duração, o cristal temporal não estava isento de falhas. Certas áreas do material “derreteram”, perdendo as características únicas que o qualificam como um cristal temporal. Embora tenha durado 40 minutos nesta ocasião, os pesquisadores estão confiantes de que a vida útil do cristal temporal poderia ser de pelo menos algumas horas, se não mais.
Em resumo, esse avanço indica que há muitos mais desenvolvimentos emocionantes a serem explorados no campo da física, sugerindo que nos preparemos para mais descobertas no âmbito quântico. À medida que o conhecimento nessa área se expande, abrem-se novas possibilidades para exploração científica, potencialmente levando a avanços em diversas áreas, desde a computação quântica até a compreensão mais profunda dos fundamentos do universo. [Gizmodo]
