Crean los primeros cristales de tiempo

¿qué son estos cristales de tiempo?

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Los equipos de físicos de la Universidad de Harvard y de la Joint Quantum Institute de la Universidad de Maryland alcanzaron este nuevo hito en la Física, que abre nuevas puertas a la investigación e incluso a lo que parecía ciencia ficción. Este avance fue presentado en la prestigiosa publicación Nature.

Pero ¿qué son estos cristales de tiempo?

Antes que nada, pensemos en los cristales que ya conocemos como el del diamante, en los que la estructura de los átomos se repite en el espacio. Lo que se logró ahora es también que se repita la estructura de los átomos, pero en vez de en el espacio, en el tiempo. Serian por lo tanto, materiales que tienen un movimiento perpetuo, como el de una esponja que se la estruja y vuelve a su estado original, pero que se realiza de forma autónoma, sin que nada la apriete y repitiéndose cada determinado tiempo.

Esto supone una ruptura de las leyes de la Física. Haría posible la existencia de objetos en un estado de “desequilibrio”, materia inestable que está en constante movimiento. Esto abre grandes implicaciones, la posibilidad de crear nuevos materiales cambiantes y móviles. Una de las aplicaciones para estos cristales estaría en las computadoras cuánticas, supercomputadoras muy potentes y de gran velocidad con capacidad para procesar infinitas cantidades de datos.

Ambos equipos de investigadores llegaron al mismo descubrimiento de forma diferente.

  • El de Maryland, liderado por Chris Monroe, usó los cristales de yterbio, cuyos electrones interactúan de forma similar a los de los sistemas cuánticos (qubyts). Usando un láser, los “golpeaban” con una secuencia repetitiva, creando un campo magnético y volteando a los electrones, lo que permitió que este movimiento se mantuviera.
  • El de California, organizado por Mikhail Lukin, usó la estructura del diamante.

La existencia de estos cristales había sido planteada hace muy poco. En 2012 el Nobel de Física Frank Wilczek, propuso lo que parecía increíble entonces, afirmando su posible existencia. Pero diversos investigadores, dieron argumentos para demostrar que aquello era solo una idea imposible. A pesar de ello, equipos de investigación de la Universidad de California en Santa Bárbara y la Estación Q de Microsoft (el campus que posee el gigante tecnológico) descubrieron en octubre del año pasado que si podían existir. Lo demostraron en un artículo aparecido en la publicación Physical Review Letters.

El nudo gordiano estaba en hacer posible, lo imposible, romper una simetría física. Cuando un material está en su estado fundamental o energía de punto cero, el objeto carece de la energía para moverse o cambiar y por ello se encuentra estable. Lo que se planteaba es que el objeto tuviera la posibilidad de movimiento sin un aporte externo de energía. En el estudio se hacían simulaciones informáticas para predecir como serian estos cristales en diversos sistemas cuánticos, es decir, predecir la ruptura de la simetría física. Los investigadores demostraron que esta ruptura de la simetría física es posible, sin que se rompa toda la simetría del sistema.

Ahora que se ha logrado la creación de objetos que se mueven solos y vuelven a su estado original, la imaginación es el único límite a todo lo que se podría hacer con estos nuevos materiales. Un único inconveniente: los cristales de tiempo no podrían producir energía, ya que deben permanecer aisladas. En el momento en el que algo interfiriese con ellos, se acabaría su movimiento.

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