Cristais do tempo deixam os laboratórios

Taheri idealizou e construiu um cristal do tempo fotônico – feito de luz – em um sistema que não precisa ficar isolado do ambiente.

Esta é grande conquista, que aproxima os cristais de tempo de aplicações do mundo real.

“Quando seu sistema experimental tem troca de energia com o ambiente, a dissipação e o ruído trabalham juntos para destruir a ordem temporal,” explicou o pesquisador. “Em nossa plataforma fotônica, o sistema estabelece um equilíbrio entre ganho e perda para criar e preservar os cristais de tempo.”

O cristal do tempo totalmente óptico foi construído usando um ressonador de vidro de fluoreto de magnésio, em forma de disco, com um milímetro de diâmetro. Quando o ressonador é bombardeado por dois feixes de laser, surgem picos sub-harmônicos – cores de luz entre as cores dos dois feixes de laser – que indicam quebra de simetria temporal, ou seja, forma-se um cristal do tempo feito somente de luz – cristais de pura luz existem há bastante tempo, embora eles não quebrassem nem a simetria temporal e nem a espacial.

A inovação foi viabilizada por uma técnica para estabilizar os lasers que torna o cristal do tempo virtualmente imune aos efeitos ambientais – essa técnica é conhecida como bloqueio de autoinjeção.

Cristal do tempo em um chip

Sem a necessidade das temperaturas criogênicas, o sistema pode ser movido para fora do laboratório e continuar a funcionar normalmente, para aplicações de campo. Além disso, como não há empecilhos para que todo o sistema seja miniaturizado, é possível pensar em cristais do tempo na escala de chip, para inúmeras aplicações.

Uma dessas aplicações poderia ser medições de tempo altamente precisas: Como a frequência e o tempo são inversos matemáticos um do outro, a precisão na medição da frequência da luz permite uma medição precisa do tempo.

“Esperamos que este sistema fotônico possa ser utilizado em fontes de radiofrequência compactas e leves com estabilidade superior, bem como na cronometragem de precisão,” disse Taheri.

Fonte: Inovação Tecnológica

Artigo: All-optical dissipative discrete time crystals

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