Uma equipe de cientistas da Universidade de Washington em St. Louis anunciou uma descoberta revolucionária na revista Physical Review X: eles conseguiram criar uma nova fase da matéria chamada quasicristal do tempo dentro de um diamante. Essa descoberta desafia conceitos antigos sobre o tempo e o movimento, prometendo abrir portas para inovações em áreas como computação quântica e sensores altamente precisos.

Os responsáveis por essa pesquisa impactante, Kater Murch e Chong Zu, estão acompanhados por alunos de pós-graduação e outros pesquisadores das renomadas universidades MIT e Harvard. Juntos, eles exploraram as propriedades quânticas do diamante para desenvolver uma estrutura sem precedentes, onde padrões de oscilação temporal se destacam.

A criação de quasicristais do tempo demanda extrema precisão. Enquanto os cristais comuns possuem uma estrutura ordenada no espaço, os cristais do tempo apresentam padrões que se repetem no tempo – como um relógio que nunca precisa ser recarregado! Em 2012, Frank Wilczek propôs a teoria dos cristais do tempo, e anos depois, eles foram confirmados experimentalmente. Agora, a nova pesquisa leva isso a um nível ainda mais avançado, possibilitando a criação de quasicristais que apresentam múltiplas frequências de oscilação, tornando-os objetos de grande interesse para a mecânica quântica.

Você sabia? Esses quasicristais são formados em pedaços minúsculos de diamante, que têm apenas um milímetro! Para criar esses padrões complexos, a equipe utilizou feixes de nitrogênio para remover átomos de carbono da estrutura do diamante, criando espaços onde elétrons interagem de maneira quântica. Pulsos de micro-ondas foram aplicados para iniciar as oscilações temporais, resultando em estruturas que são invisíveis a olho nu, mas com potencial para revolucionar a tecnologia.

Essa descoberta abre possibilidades em várias áreas. Um uso promissor é o desenvolvimento de sensores quânticos extraordinariamente sensíveis, capazes de detectar variações sutis nos campos magnéticos sem necessidade de calibração constante. Além disso, a aplicação em cronometragem de alta precisão pode ser um divisor de águas. Relógios zilhões, que usam osciladores de quartzo, poderiam ser superados por cristais do tempo que proporcionam um tique estável com mínima perda de energia.

No universo da computação quântica, a criação desses quasicristais do tempo pode revolucionar a forma como armazenamos informações. Eles podem manter estados quânticos por longos períodos, superando a eficiência das tecnologias atuais. Embora ainda esteja longe da aplicação prática, essa descoberta é um passo significativo nessa direção, mostrando que a ciência continua a empurrar os limites do entendimento humano.

Os pesquisadores agora enfrentam o desafio de entender completamente como aproveitar essas estruturas em dispositivos funcionais. O futuro promete inovações surpreendentes que podem impactar a tecnologia e a ciência como a conhecemos.