Un nuovo tipo di cristallo temporale potrebbe rappresentare una svolta nella fisica quantistica
In un diamante colpito da laser, i fisici hanno creato quello che credono essere il primo vero esempio di quasicristallo temporale, in cui i modelli nel tempo sono strutturati ma non si ripetono. Questa sottile distinzione potrebbe aiutare a far evolvere la ricerca e la tecnologia quantistica. “Potrebbero memorizzare la memoria quantistica per lunghi periodi di tempo, essenzialmente come un analogo quantistico della RAM”, afferma il fisico Chong Zu della Washington University negli Stati Uniti. “Siamo ancora lontani da quel tipo di tecnologia, ma creare un quasicristallo temporale è un primo passo cruciale”.
I cristalli temporali, previsti in teoria dal fisico teorico statunitense Frank Wilczek nel 2012 e osservati per la prima volta nel 2016, aggiungono un elemento extra alla matrice atomica modellata che costituisce i solidi regolari. I materiali cristallini come diamante, quarzo e sale assumono la forma di reticoli atomici tridimensionali, dove l’arrangiamento delle particelle si ripete. Si può prendere qualsiasi sezione del reticolo e sovrapporla a un’altra, e si adatterà perfettamente.
Un quasicristallo, al contrario, è uno in cui le particelle formano un modello strutturato ma non ripetitivo, come un mosaico di Penrose o un mosaico di Ammann-Beenker. A prima vista potrebbe sembrare che si ripeta, ma i suoi componenti non si sovrapporranno perfettamente.
Un modo per creare un cristallo temporale è rimuovere alcuni atomi di carbonio dal reticolo cristallino del diamante, creando quello che è noto come centro di vacanza di azoto, che è un atomo di azoto adiacente e uno spazio vuoto. Questa è la tecnica che i ricercatori hanno utilizzato per creare e indagare le proprietà di un quasicristallo temporale.
I cristalli temporali sono stati osservati sperimentalmente diverse volte, utilizzando materiali diversi. Ora, un team di fisici guidato da Guanghui He della Washington University e Bingtian Ye dell’Università di Harvard ha creato quello che credono sia il primo quasicristallo temporale. I modelli temporali delle particelle oscillanti hanno una struttura, ma non si ripetono. “È una fase di materia completamente nuova”, afferma Zu.
Fonte: Science Alert
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