Un nuevo descubrimiento transforma nuestra comprensión del tiempo y la materia, abriendo las puertas a un revolucionario paradigma científico

Un grupo de científicos en China ha logrado detectar átomos de rubidio a temperatura ambiente que exhiben un comportamiento característico de cristales de tiempo.

Los cristales de tiempo representan un nuevo estado de la materia que se manifiesta como un patrón cíclico y repetitivo en el tiempo, de manera análoga a cómo un cristal convencional presenta un patrón en el espacio.

La singularidad de estos cristales radica en que desafían un principio fundamental de la física: la flecha del tiempo. Este principio sostiene que el tiempo avanza únicamente en una dirección; sin embargo, en el caso de estos objetos, el tiempo parece «doblarse» sobre sí mismo.

Un avance revolucionario en la ciencia

EL grupo de físicos ha publicado sus hallazgos en Nature Physics, donde presentan un notable cristal de tiempo que opera a temperatura ambiente. Este descubrimiento no solo elimina la necesidad de ultraenfriamiento, lo que conlleva un ahorro energético significativo, sino que también reduce la pérdida de átomos, aumentando así la durabilidad de este innovador estado de la materia.

En el transcurso de sus experimentos, los investigadores utilizaron un átomo de Rydberg, el cual fue estimulado para que sus electrones alcanzaran niveles de energía más distantes del núcleo. Este enfoque permite que los átomos se mantengan más separados, lo que contribuye a minimizar sus interacciones.

El resultado es un sistema de muchos cuerpos que podría tener aplicaciones significativas en el desarrollo de computadoras cuánticas. Este avance abre nuevas posibilidades en el campo de la física y la tecnología cuántica.

El innovador enfoque que está transformando la física

El enfriamiento extremo de los átomos es un aspecto esencial en la investigación de estados cuánticos avanzados. Este proceso permite que los átomos sean ralentizados hasta casi detenerse, lo cual es un requisito indispensable para llevar a cabo estudios cuánticos detallados.

Los átomos de rubidio son excitados a estados de Rydberg, donde los electrones se alejan considerablemente del núcleo mientras permanecen ligados. Este fenómeno se produce en una celda de gas a temperatura ambiente, donde se estimulan continuamente los átomos para mantenerlos en dicho estado.

A diferencia de las configuraciones ultrafrías en cristales de tiempo, esta técnica ofrece mayor estabilidad a temperatura ambiente. En su configuración experimental, los científicos observaron que los átomos presentaron un movimiento rítmico característico de los cristales de tiempo.

Sin embargo, cada fase de este proceso enfrenta diversos desafíos, como la posible perturbación de los átomos debido a la interacción con los fotones de los láseres, lo que puede alterar el equilibrio de los sistemas estudiados.

Para los investigadores, lograr estados cuánticos controlados a temperatura ambiente, significativamente por encima del cero absoluto, representa un objetivo de gran relevancia en el campo de la física cuántica.

Mediante el uso estratégico de diferentes tipos de luz láser y campos magnéticos, se logra ralentizar el movimiento de los átomos hasta casi detenerlo, lo que resulta crucial para el avance de la investigación cuántica.

Fuente: cronista.com