Un team di scienziati dell’Università di Lancaster, nel Regno Unito, ha prima indotto e poi osservato l’interazione tra due cristalli temporali. Il cristallo temporale è inteso come un oggetto che sembra muoversi mentre si trova nel suo stato fondamentale, lo stato di energia più bassa. La sua esistenza è stata proposta per la prima volta nel 2012 da Frank Wilczek, Premio Nobel per la fisica nel 2004.
È uno stato bizzarro della materia in cui gli atomi sono organizzati in uno schema ripetitivo, simile a quello che si trova nei metalli o nelle rocce cristalline.
Di volta in volta venivano chiamati cristalli perché, oltre ad essere organizzati secondo uno schema nello spazio, questi atomi hanno anche un movimento costante nel tempo. Il fenomeno è stato osservato solo poche volte da quando sono stati sintetizzati i cristalli dell’epoca.
Sono elementi simili ai normali cristalli, ma con proprietà speciali
Ora, un team internazionale di scienziati, guidato dalla Lancaster University, ha fatto un ulteriore passo avanti, osservando l’interazione tra due di questi cristalli. “Controllare l’interazione di due cristalli temporali è un grande risultato“, ha detto l’autore principale dello studio, Samuli Autti, della Lancaster University. “Prima di allora, nessuno aveva visto due cristalli temporali nello stesso sistema, figuriamoci vederli interagire“.
E aggiunge, citato in una dichiarazione: “Le interazioni controllate sono il numero uno nella lista dei desideri per chiunque voglia sfruttare un cristallo temporale per applicazioni pratiche, come l’elaborazione di informazioni quantistiche“.
La scoperta potrebbe essere utilizzata direttamente negli orologi atomici, in grado di misurare il tempo in modo molto più accurato rispetto agli orologi ordinari, utilizzando piccoli cambiamenti nelle frequenze, e sono stati utilizzati nella creazione del GPS.
“I nostri risultati dimostrano che i cristalli del tempo obbediscono alla dinamica generale della meccanica quantistica e offrono una base per indagare ulteriormente le proprietà fondamentali di queste fasi, aprendo strade per possibili applicazioni in campi di sviluppo, come l’ elaborazione di informazioni quantistiche“, può essere letto nello studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Materials.
Per fare questa osservazione, gli scienziati hanno analizzato un raro isotopo dell’elio – l’elio-3 – che ha un neutrone mancante, a un decimo di millesimo di grado dallo zero assoluto (-273,15 gradi Celsius). A queste basse temperature, l’elio era un “superfluido”, comportandosi come un liquido con viscosità zero. In questo stato, gli scienziati hanno creato due cristalli temporali e hanno permesso loro di interagire, toccandosi l’un l’altro.
