Científicos estadounidenses habrían creado por primera vez un cristal del tiempo

Física, Mundo Cuántico y Futuro

Por Sophimania Redacción
10 de Octubre de 2016 a las 19:02
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Científicos estadounidenses habrían creado por primera vez un cristal del tiempo
Los cristales del tiempo no serían tan teóricos después de todo. Imagen: Internet

Físicos de la Universidad de Maryland, en College Park (EEUU) han anunciado haber creado el primer cristal del tiempo, una estructura hasta ahora hipotética que tiene movimiento sin energía. Según informó el portal MIT Technology Review.

Propuesto por primera vez por el ganador del premio Nobel en Física, Frank Wilczek en 2012, los cristales del tiempo son estructuras hipotéticas que parecen tener movimiento, incluso en su estado de energía más bajo posible, conocido como estado fundamental. Algo que rompe con las leyes de la física.

Los cristales, al igual que los imanes, tienen comportamientos extraños cuando entran a su estado fundamental: tienen algo llamado estado fundamental asimétrico. Por ejemplo los imanes se dividen en un extremo norte y otro sur al llegar a este estado, es naturalmente asimétrico.  

Otro objeto con un estado fundamental asimétrico son los cristales. Los cristales son conocidos por sus patrones estructurales que repetitivos, que aunque parecen ser los mismos cuando se les observa desde ciertas direcciones, no lo son. Entonces, para que algo tenga un estado fundamental asimétrico, tiene que lograr esta asimetría mientras está inmóvil, sin que esté sometido a ningún tipo de energía.

Con esto en mente, Wilczek propuso que podría ser posible crear un objeto que lograra un estado fundamental asimétrico no a través del espacio como los cristales o los imanes, sino a través del tiempo. Él imaginó un objeto que podría lograr un movimiento perpetuo, mientras esté en su estado fundamental, cambiando periódicamente entre los estados una y otra vez.

Dijo que podría ser posible construir un objeto, poniendo cristales ordinarios en un superconductor de baja temperatura, porque los cristales de forma natural, se alinean a bajas temperaturas.

"Parecía razonable suponer que los átomos en un cristal de este tipo podría moverse o girar y luego volver a su estado natural continuamente, en la forma como los cristales suelen hacerlo a medida que buscan un estado de energía más bajo", explicó Bob Yirka para Phys .org.

Ahora el equipo de científicos de la Universidad de Maryland ha realizado el experimento y al parecer ha funcionado. Para hacerlo, los físicos han desarrollado un sistema cuántico representado por un grupo de iones de iterbio dispuestos en forma de anillo.

Al enfriar el sistema para que los iones adquieran su estado energético más bajo, los físicos descubrieron que el anillo comenzó a rotar alrededor de su eje. De este modo —de acuerdo con las leyes de la física—  se rompió la simetría del tiempo.

"Por supuesto, nunca sería posible extraer energía de este movimiento, ya que se violaría la conservación de la energía", dice MIT Review. "Sin embargo, la ruptura de la simetría temporal se manifestaría en este movimiento que se repite en el tiempo, de la misma manera en la que la ruptura de la simetría espacial se manifiesta como patrones que se repiten en el espacio", añade.

Además, las interacciones de los iones se produjeron a un ritmo que duplicaba el período normal, y la ruptura de la simetría del tiempo es la única explicación para que se produzcan los períodos tan largos de interacción. Los físicos también descubrieron que el cristal del tiempo se destruye cuando se ve afectado por perturbaciones fuertes urante los experimentos.

Esto demuestra que los cristales del tiempo pueden ocurrir en un sistema físico real, y podrían ayudar a resolver el problema de la memoria cuántica; es decir, la forma de retener información en la futura generación de computadoras cuánticas.

Los investigadores han presentado sus resultados en la página web de arXiv.org, para ser recogidos por sus compañeros.

 

FUENTES: SCIENCE ALERT, PHYS, MIT REVIEW


#wilczek #cristal
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