¿Qué son los cristales de tiempo y por qué pueden revolucionar la tecnología?

Los físicos están acostumbrados a lidiar con algunas de las formas más extrañas de materia e ideas en nuestro mundo conocido, desde materiales superconductores que levitan hasta la teoría alucinante de la dilatación del tiempo. Pero incluso para ellos, los cristales de tiempo son extraños.

Pueden sonar como el tesoro escondido de algún villano de la televisión de ciencia ficción, pero este estado inusual de la materia es en gran medida un elemento fijo de nuestra realidad. Y, los científicos han observado la interacción de estos cristales por primera vez.

Esta observación lleva a los investigadores un paso más hacia la comprensión de nuestro mundo, y también tiene el potencial de ‘abaratar’ la computación cuántica. Esto a partir de un estudio en la revista Nature Materials.

¿Qué es un cristal de tiempo?

Todos estamos familiarizados con las formas más comunes de materia natural: líquido, gas, sólido e incluso plasma. Los cristales de tiempo, por otro lado, son un tipo de materia recién descubierto. Este extraño asunto fue teorizado por primera vez por el premio Nobel Frank Wilczek en 2012 y confirmado hace solo cinco años.

Para Samuli Autti, investigador asociado de la Universidad de Lancaster, los cristales de tiempo son básicamente una colección de partículas en constante movimiento sin una fuerza externa.

“Es una sustancia en la que las partículas constituyentes están en constante movimiento que se repite sistemáticamente incluso en ausencia de cualquier estímulo externo”, dijo Autti. “Esto es de naturaleza muy inusual”, agregó.

También admite que la frase ‘cristal del tiempo’ “suena como si alguien hubiera adoptado el nombre de un programa de televisión de ciencia ficción de los años 80”.

¿Cómo hacer un cristal de tiempo?

Un equipo de la Universidad de Harvard, consiguió crear el cristal de tiempo con una red artificial en un diamante sintético.

En tanto, la Universidad de Maryland utilizó una cadena de partículas cargadas llamadas iones del elemento iterbio para llegar al mismo objetivo. Distintos caminos, misma meta. Los átomos del cristal fueron ‘empujados’ o ‘conducidos’, por medio de pulsos de láser.

Si bien los cristales normales permanecen inmóviles, pues están en su estado fundamental; los cristales de tiempo, aun en su estado fundamental, siguen oscilando y nunca alcanzan el equilibrio, debido a que su estructura no se repite en el espacio, sino en el tiempo. Y esa oscilación repetitiva no necesita energía alguna.

¿Qué significan los cristales de tiempo para la computación cuántica?

Autti indicó que es difícil saber exactamente a dónde llevará un descubrimiento como este al campo de la física o cuáles podrían ser sus aplicaciones futuras, pero algunas aplicaciones potenciales para este descubrimiento incluyen relojes atómicos mejorados (que mejorarían la tecnología como giroscopios y GPS) y computación cuántica.

Quizás lo más emocionante es el potencial de estos cristales de tiempo para marcar el comienzo de una nueva era de computación cuántica "cálida" (o cero no absoluto).

Debido a la similitud de estos cristales con una forma de materia en estado sólido que se condensa a temperatura ambiente, Autti y sus colegas creen que los cristales de tiempo pueden hacer lo mismo.

La capacidad de eliminar las cámaras de enfriamiento súper complicadas y costosas para las computadoras cuánticas podría ser un gran paso para hacer que esta tecnología sea más accesible y escalable. Aun así, Autti dice que hay mucho trabajo por hacer antes de que esa realidad se materialice.