Come utilizzare dei cristalli temporali? Una ricerca potrebbe permettere il loro impiego

Una recente ricerca sperimentale ha permesso la creazione di un cristallo temporale compatibile con temperature ambientali ed ambienti non rigidamente controllati; potrà potenzialmente trovare applicazioni pratiche nella vita di tutti i giorni.

Ma che cos’è un cristallo del tempo? Ebbene, in fisica, è una struttura che si ripete periodicamente nel tempo, così come un normale cristallo tridimensionale si ripete periodicamente nello spazio. Ha la caratteristica di non raggiungere mai l’equilibrio termico, dimostrando stabilità e resilienza alle perturbazioni. Inoltre, per sua stessa natura, si modifica costantemente nel tempo pur tornando sempre alla sua configurazione iniziale alla fine di un periodo.

A tal proposito, lo studio pubblicato su Nature Communications, ha sviluppato un cristallo temporale basato su un sistema quantistico completamente ottico (fotonico) e compatibile alle temperature ambientali. "Nella nostra piattaforma fotonica, il sistema trova un equilibrio tra guadagno e perdita per creare e preservare i cristalli temporali", ha affermato l’ingegnere responsabile del progetto, Hossein Taheri dell'Università della California. Il team si è avvalso di due raggi laser per “bombardare” un disco di appena 1 millimetro di diametro costituito da vetro di fluoruro di magnesio. I picchi sub-armonici auto conservanti (solitoni) derivanti da questo processo hanno identificato la costituzione di cristalli temporali.

Per mantenere l'integrità del sistema a temperatura ambiente, il gruppo di ricerca ha utilizzato il blocco dell’autoiniezione, una tecnica che garantisce che l'uscita del laser mantenga una certa frequenza ottica. Ciò significa, secondo i ricercatori, che lo stesso sistema potrebbe essere spostato fuori dal laboratorio e utilizzato per applicazioni pratiche e fruibili. Oltre a potenziali future scoperte relative alle proprietà dei cristalli del tempo, come le transizioni di fase o le interazioni tra cristalli temporali, il sistema potrebbe essere utilizzato per effettuare nuove misurazioni del tempo o per l’implementazione nell'ingegnerizzazione di computer quantistici.

"Ci auguriamo che questo sistema fotonico possa essere utilizzato in sorgenti a radiofrequenza compatte e leggere con stabilità superiore, nonché nel cronometraggio di precisione", ha affermato Taheri.