Los cristales del tiempo violan las leyes de la física al mantener su movimiento eternamente sin una fuente de energía. Ahora, científicos han creado una versión mucho más estable

Buenos Aires-(Nomyc)-Los “cristales del tiempo” son un estado de la materia capaz de moverse de manera continua y perpetua sin consumir ningún tipo de energía, algo que desafía lo que propone la segunda ley de la termodinámica, aunque sin embargo, estas estructuras cuánticas ya se han sido creadas, con éxito, en el laboratorio, aunque de manera inestable pero ahora, un equipo de científicos consiguió replicarlas de nuevo de manera mucho más duraderas, algo que puede ser clave para encontrar aplicaciones prácticas a este asombroso descubrimiento.

Sobre los “cristales del tiempo”: el investigador del MIT (Massachusetts Institute of Technology) y Nobel de física, Frank Wilczek, postuló en 2012 que además de cristales en el espacio, decir las disposiciones de átomos repetitivas que, por ejemplo, confieren a las piedras preciosas sus caras lisas y su bonito aspecto,  también debe haber cristales en el tiempo, que muestran patrones que se repiten cada cierto tiempo.

Para que existan los “cristales del tiempo” sus estructuras atómicas se tienen que mover de manera periódica y constante sin la participación de ningún tipo de energía externa, lo que contradice lo que proponen las leyes de la termodinámica y por eso muchos científicos dieron la teoría de Wilczek por imposible, aunque otros científicos no lo sostienen ya que en 2021, dos equipos independientes de investigadores lograron generarlos en el laboratorio por primera vez. 

El primero, de la Universidad de Delft en Holanda, aseguró haber creado un cristal del tiempo dentro de un diamante usando átomos de carbono, mientras que el segundo, formado por científicos de Google, Stanford, Princeton y otras universidades, era mucho más grande y además escalable.

Uno de esos investigadores, Roderich Moessner, coautor de uno de aquellos estudios y director del Instituto Max Planck para la física de sistemas complejo en Dresden (Alemania), aseguró en su momento que aunque todavía “no sabemos qué uso exacto se le puede dar a estos cristales, `algo tan estable como esto es inusual y las cosas especiales siempre son útiles`”.

Ahora, investigadores de la Universidad Técnica de Dortmund, en  Alemania, desarrollaron un cristal de tiempo millones de veces más duradero y estable que los anteriores y su estudio, publicado recientemente en la revista Nature Physics, abre la puerta a encontrar posibles aplicaciones prácticas y nos ayuda a entender mejor cómo funciona la física que rige estos peculiares cristales.

Cómo funciona: los cristales de tiempo operan de manera parecida a como lo hace un reloj, ya que producen un movimiento periódico para volver a su estado original en intervalos exactos de tiempo, aunque en lugar de consumir energía externa y disiparla, como hacen los relojes, los cristales consiguen funcionar sin necesidad de darle cuerda.

El equipo diseñó sus cristales con el uso de arseniuro de indio y galio, un tipo especial de material en cuyo interior hay electrones y núcleos que se comunican entre sí de una forma muy específica y el cristal resultante, dicen los investigadores, se ilumina de manera  continua, por lo que forma una polarización de espín del núcleo a través de la interacción con los espines de los electrones y esta polarización de espín nuclear es la que luego genera oscilaciones espontáneas, equivalentes a un cristal de tiempo.

Los investigadores sostienen que lograron que sus cristales duren, al menos, 40 minutos, lo que es unos diez millones de veces más de lo que se había conseguido anteriormente, aunque aseguran que potencialmente podrían vivir mucho más tiempo.

Su utilidad: aunque todavía queda mucho por descubrir para domar del todo los mecanismos de los cristales de tiempo de manera total,  los investigadores creen que su uso más claro será en los próximos ordenadores cuánticos ya que los Cristales De Tiempo, aseguran, podrían utilizarse para crear las unidades básicas de la información cuántica, llamados CUBITS más estables y con menos errores, el gran talón de Aquiles de esta tecnología.

Además, como señala The Debrief, la regularidad característica de los cristales de tiempo los convierte en candidatos ideales para hacer nuevos relojes y cronómetros más precisos que aumenten la fiabilidad de las mediciones horarias, precisión de nanosegundos, que ya es importante hoy para la navegación por GPS o para el comercio financiero de alta frecuencia, lo será aún más en un futuro dominado por la inteligencia artificial.

También nos ayudará a mejorar nuestra comprensión de la termodinámica de no equilibrio y el estudio de esta anomalía, nos puede abrir un camino que traiga nuevas teorías físicas e innovaciones tecnológicas nunca antes vistas.

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