Cristal do tempo conecta-se a dispositivo real e abre portas para tecnologias quânticas

Em um avanço notável, cientistas da Universidade de Aalto na Finlândia conseguiram conectar um ‘cristal do tempo’ a um dispositivo externo. Este feito inédito foi liderado pelo pesquisador Jere Mäkinen e sua equipe, que converteram o cristal do tempo em um sistema optomecânico, conforme publicado na Nature Communications.

Os cristais do tempo são sistemas quânticos que desafiam a lógica convencional ao manter um movimento perpétuo sem a necessidade de energia externa. Propostos pela primeira vez em 2012 pelo físico laureado com o Nobel Frank Wilczek, eles foram experimentalmente confirmados em 2016 e existem em seu estado de energia mais baixo, mas ainda exibem movimento constante e repetitivo.

A equipe de Aalto utilizou ondas de rádio para introduzir magnons em um superfluido de hélio-3, resfriado a temperaturas próximas do zero absoluto. Os magnons, que são quasipartículas, organizaram-se em um cristal do tempo assim que a entrada de ondas de rádio foi interrompida, sustentando seu movimento por até 108 ciclos antes de enfraquecer.

Este cristal do tempo interagiu com um oscilador mecânico próximo, cuja frequência e amplitude influenciaram a natureza dessa interação. Segundo Mäkinen, a conexão com a optomecânica é significativa, pois permite controlar e ajustar o comportamento dos cristais do tempo, algo que antes era impossível.

Os cristais do tempo têm potencial para revolucionar as tecnologias quânticas, uma vez que persistem muito mais do que os sistemas quânticos típicos usados atualmente em computação quântica. Mäkinen acredita que, no melhor cenário, os cristais do tempo poderiam melhorar significativamente os sistemas de memória dos computadores quânticos, além de serem usados como referências de frequência em dispositivos de medição de alta sensibilidade.

O trabalho foi realizado utilizando o Laboratório de Baixas Temperaturas, parte da infraestrutura nacional de nano, micro e tecnologias quânticas da Finlândia, OtaNano. O projeto também contou com recursos computacionais fornecidos pelo projeto Aalto Science-IT, conforme relatado pela ScienceDaily.