Un grupo de físicos ha creado el primer cristal del tiempo del mundo en un laboratorio, un hecho que supone «una violación de la simetría temporal de la naturaleza», informa el portal MIT Technology Review del Instituto Tecnológico de Massachusetts (Estados Unidos).

Un «cristal del tiempo» es una estructura hipotética (o lo era) que tiene movimiento sin energía – técnicamente podría existir como objetos físicos.

Esta publicación explica que, para crear estas estructuras tendrían con movimiento perpetuo, unos científicos desarrollaron un sistema cuántico representado por un grupo de iones de iterbio dispuestos en forma de anillo y enfriados a temperaturas muy bajas, con el objeto de que adquirieran su estado energético más bajo. De este modo, se rompió la simetría del tiempo y el anillo rotó alrededor de su eje.

Después de permitir que el sistema evolucionara, los físicos comprobaron que los iones comenzaron a interactuar al doble de ritmo que en el original y, como «no existe ninguna fuerza motriz con ese periodo, la única explicación es que la simetría del tiempo se debe de haber roto» para permitir «esos periodos más largos». En otras palabras, el texto indica que los investigadores “crearon un cristal del tiempo”.

Así, este trabajo demuestra que los cristales del tiempo pueden existir, como predijo el Nobel de Física Frank Wilczek en 2012. En cuanto a sus aplicaciones prácticas, los investigadores ponen como ejemplo que esas estructuras se podrían emplear en tareas de información cuántica.

¿Cómo lo hicieron?

Un equipo de la Universidad de Maryland han probado tal experimento, y parece que realmente funciona.

El primer paso fue encontrar un sistema cuántico.

Lo hicieron mediante el encadenamiento de una línea de iones de iterbio con espines que interactúan entre sí, y mantenerlos en un estado fuera de equilibrio. Esto obligó a los iones cuánticos para ser «localizada» en un espacio específico, y por lo tanto influenciados por el tiempo.

Mediante un láser, el equipo pudo entonces empezar a cambiar el giro de los iones específicos de iterbio, y por voltear el espín de un ion, causaron que el siguiente también gire, y así sucesivamente en la cadena, hasta que cada ión fue oscilante.

Una vez que el laser fue utilizado para fijar el primero de ellos, la oscilación fue perpetua, y con el tiempo, los investigadores notaron que algo extraño pasó.

Como explica el informe de Tech Review:

Estos chicos descubrieron que después de permitir que el sistema evolucione, las interacciones se produjeron a un ritmo que fue dos veces el plazo original. Ya que no existe ninguna fuerza con ese período, la única explicación es que el momento de simetría debe haberse roto, lo que permite que estos períodos sean más largos. En otras palabras, ellos crearon un cristal del tiempo”.

Para ser claros, no estamos hablando sobre máquinas de movimiento perpetuo, porque por definición, no hay ninguna energía en estos sistemas.

Pero demostrar que cristales de tiempo pueden ocurrir en un sistema físico real, y el equipo dice que podrían ayudarnos a resolver el problema de la memoria cuántica – es decir, cómo mantener la información en el futuro generación de ordenadores cuánticos.

Los investigadores han presentado sus resultados en el sitio web arXiv.org, para ser revisado posteriormente, por lo que tendremos que esperar y ver si su experimento puede reproducirse independientemente. Al parecer, apenas estamos empezando a comprender el potencial de los misteriosos cristales del tiempo.