Físicos encontram “cristal do tempo” em brinquedo; entenda o que é

Compreender a estrutura misteriosa, cujo padrão de átomos se repete através do tempo, é importante para controlar sistemas aplicados em simulações de redes quânticas

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Físicos da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, encontraram indícios de uma nova forma de matéria, conhecida como “cristal do tempo”, em um local bem inusitado: em um daqueles brinquedos educativos de ciência para realizar experimentos caseiros.

Os cientistas fizeram a descoberta em um kit para crianças voltado especificamente ao crescimento de cristais. Os resultados foram publicados em 2018 em dois estudos nos periódicos Physical Review Letters e Physical Review B.

Cristais comuns, como sal ou quartzo, têm átomos em um sistema repetitivo, algo que os cientistas sabem há um século. Já os átomos dos “cristais do tempo”, descobertos pela primeira vez em 2016, giram periodicamente e se diferem dos cristais normais. Isso porque, em vez dessas unidades serem dispostas em um padrão que se repete através do espaço físico, esse padrão se repete através do tempo.

Segundo acreditam muitos experts, entender os “cristais do tempo” pode levar a melhorias em relógios atômicos, giroscópios e magnetômetros, bem como ajudar na construção de tecnologias quânticas.

Essas formas de matéria tem uma estranha semelhança com uma máquina de movimento perpétuo. De acordo com a revista IEEE Spectrum, partes de “cristais do tempo” podem teoricamente se mover em um ciclo repetitivo sem consumir energia por toda a eternidade, “como um relógio que funciona para sempre sem nenhuma bateria”.

Utilizando ressonância magnética nuclear (NMR), os pesquisadores identificaram o comportamento típico de um “cristal de tempo” em cristais de fosfato monoamônico, que são considerados tão fáceis de cultivar que são incluídos em kits destinados a crianças.

Seria incomum encontrar uma assinatura de “cristal de tempo” dentro de um cristal comum deste tipo, porque se acreditava que esses sistemas quânticos se formavam somente em cristais com mais “desordem” interna, conforme explica o professor de Yale, Sean Barrett, em comunicado.

Contudo, os cientistas notaram que apenas encontrar a assinatura de um cristal com átomos em padrão repetido através do tempo não provava necessariamente que o sistema tinha uma memória quântica de como surgiu. Por isso, eles foram mais a fundo em sua investigação.

“Isso nos estimulou a tentar um experimento de ‘eco’ do ‘cristal do tempo’, que revelou a coerência oculta, ou ordem quântica, dentro do sistema”, conta Jared Rovny, estudante de pós-graduação em Yale e principal autor dos estudos.

Fonte: Revista Galileu

Apoio: Lin de Oliveira

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