Físicos observam cristais do tempo interagindo entre si

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Em 2012, cientistas teorizaram sobre um possível novo estado da matéria, chamado de cristais do tempo. Levou cerca de meia década para ele ser comprovado, e agora uma nova descoberta pode esclarecer mais o assunto: pela primeira vez, foram observados cristais do tempo interagindo entre si. A descoberta foi feita por físicos das Universidades de Lancaster e Royal Holloway London (do Reino Unido), de Yale (Estados Unidos) e de Aalto (Finlândia), com experiências conduzidas nessa última.

As aplicações práticas para a descoberta, que foi publicada na Nature Materials, incluem o processamento de informações quânticas, já que os cristais do tempo permanecem intactos e coerentes em condições variáveis. Manter essa coerência é o que mais tem dificultado no desenvolvimento de poderosos computadores quânticos. Outra utilidade seria a de criar relógios atômicos, que possuem uma precisão muito maior do que os normais.

O novo estado da matéria é um fenômeno bem incomum e pouco observado até agora. “Controlar a interação de dois cristais do tempo é uma grande conquista”, explica o especialista Samuli Autti, da Universidade de Lancaster, o principal autor do estudo. Ele também comenta que, até então, ninguém havia observado dois cristais de tempo no mesmo sistema e, portanto, não se sabia como eles interagiam.

A maior diferença dessa forma da matéria é que os átomos seguem um padrão de repetição no tempo, em vez de ser no espaço, como os que formam cristais tipo o quartzo. Os átomos estão em constante oscilação, girando ou indo de uma direção a outra. A teoria de sua existência partiu do vencedor do Nobel da Física em 2004, Frank Wilczek.

Para o novo experimento, foi utilizado um isótopo raro de hélio, o Hélio-3, que tem um nêutron ausente e foi resfriado a um décimo de milésimo de grau do zero absoluto (-273,15 °C). Assim, o elemento se tornou “superfluido”, comportando-se como se fosse um líquido sem viscosidade. 

Depois, os dois cristais do tempo foram criados nesse superfluido e acabaram se tocando em uma manobra conhecida na Física como “efeito Josephson”, na qual há uma corrente fluindo ininterruptamente, mas que não possui nenhuma voltagem aplicada – algo geralmente visto em supercondutores.

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