El extraño “cristal de tiempo” que podría cambiar la física cuántica y la computación avanzada

Un equipo de científicos de la Universidad Aalto ha logrado conectar por primera vez un cristal de tiempo a otro sistema cuántico, un paso que redefine los límites de la materia y podría abrir una nueva era en la computación y los sensores cuánticos. El estudio fue publicado en la revista Nature Communications.

Los cristales de tiempo son sistemas que oscilan de forma continua sin recibir energía externa, una especie de “movimiento perpetuo” permitido solo por las leyes de la física cuántica. Su existencia fue teorizada en 2012 por el Nobel Frank Wilczek y confirmada experimentalmente en 2016.

En esta ocasión, los investigadores consiguieron acoplar un cristal de tiempo a un sistema externo sin que perdiera su ritmo, demostrando que puede ser controlado y usado para transmitir información. Es la primera vez que se logra algo así en un laboratorio.

“Hicimos lo que antes se creía imposible, conectar un cristal de tiempo sin destruirlo”, explicó Jere Mäkinen, investigador de la Academia de Finlandia y autor principal del estudio. “Eso nos permite manipularlo y estudiar sus propiedades con precisión”.

Un experimento en condiciones casi imposibles

El equipo generó el cristal de tiempo al bombear magnones —paquetes de energía magnética— dentro de un superfluido de helio-3 enfriado a menos de un grado del cero absoluto. Al cortar el flujo de energía, el sistema continuó vibrando de forma espontánea durante varios minutos, mucho más de lo previsto.

Esa vibración permitió sincronizar el cristal con un oscilador mecánico cercano. El acoplamiento reveló fenómenos similares a los observados en óptica cuántica, como los usados en detectores de ondas gravitacionales, confirmando que el sistema responde a estímulos externos sin perder coherencia.

Del laboratorio a la tecnología del futuro

El experimento abre nuevas posibilidades para desarrollar memorias cuánticas más duraderas y sensores ultrafinos. Los cristales de tiempo podrían almacenar información durante periodos mucho más largos que los sistemas actuales, además de servir como referencias de frecuencia estables.

Según los investigadores, la duración del estado del cristal —miles de veces superior a la de los qubits convencionales— podría mejorar la estabilidad de los procesadores cuánticos. “Esto es solo el principio”, añadió Mäkinen. “El control del tiempo dentro de la materia puede ser la próxima gran revolución tecnológica”.

El proyecto utilizó las instalaciones del Laboratorio de Baja Temperatura de OtaNano en Finlandia. Los físicos planean repetir el experimento para optimizar la duración del cristal y explorar su integración en circuitos cuánticos reales.