Físicos construyeron un cristal espacio-temporal y observaron cómo se derrite

Físicos han creado un cristal espacio-temporal —una nueva fase de la materia que se repite tanto en el espacio como en el tiempo— y luego observaron cómo se derrite, un experimento pionero en su tipo. El logro, reportado por investigadores de la Universidad de California, Riverside y la Universidad de Chicago, marca un paso significativo en la comprensión de cómo se comportan estos estados exóticos bajo condiciones del mundo real.

El cristal espacio-temporal se construyó utilizando una cadena de iones (átomos cargados) atrapados en un campo magnético y enfriados a casi cero absoluto. Al aplicar pulsos láser con una sincronización precisa, el equipo indujo un patrón que oscilaba tanto en el tiempo como en el espacio, formando un cristal que existe en cuatro dimensiones. Esta estructura es distinta de los cristales ordinarios, que se repiten solo en el espacio.

El experimento es importante porque los cristales espacio-temporales, propuestos por primera vez en 2012, desafían nociones fundamentales de simetría y tiempo. Observar su fusión —la pérdida del orden temporal— proporciona información sobre cómo se puede interrumpir la ruptura de la simetría de traslación temporal, con posibles implicaciones para la computación cuántica y la medición precisa del tiempo.

Según el estudio publicado en *Nature Physics* el 8 de marzo de 2023, el cristal duró aproximadamente 100 milisegundos antes de derretirse. Los investigadores midieron el proceso de fusión rastreando los estados cuánticos de los iones, notando que el orden temporal se degradó gradualmente en lugar de abruptamente. La autora principal, la Dra. Kateryna Murch, explicó que la fusión fue desencadenada por interacciones con el entorno, que introdujeron ruido y alteraron la delicada coherencia cuántica.

Este trabajo se basa en esfuerzos anteriores para crear cristales de tiempo en otros sistemas, como impurezas de diamante y qubits superconductores, pero esta es la primera observación directa de la fusión de un cristal espacio-temporal. El equipo ahora planea explorar formas de estabilizar el cristal durante períodos más largos, posiblemente aislándolo aún más de las perturbaciones ambientales. Tales avances podrían conducir a dispositivos de memoria cuántica robustos que almacenen información tanto en el espacio como en el tiempo.