Pour la toute première fois, les scientifiques ont été témoins de l'interaction d'une nouvelle phase de la matière connue sous le nom de « cristaux du temps ».

La découverte, Publié dans Matériaux naturels , peut conduire à des applications dans le traitement de l'information quantique car les cristaux temporels restent automatiquement intacts - cohérents - dans des conditions variables. La protection de la cohérence est la principale difficulté qui entrave le développement d'ordinateurs quantiques puissants.

Dr Samuli Autti, auteur principal de l'Université de Lancaster, a déclaré : « Contrôler l'interaction de deux cristaux temporels est une réalisation majeure. Avant cela, personne n'avait observé deux cristaux temporels dans le même système, sans parler de les voir interagir.

"Les interactions contrôlées sont l'élément numéro un sur la liste de souhaits de tous ceux qui cherchent à exploiter un cristal temporel pour des applications pratiques, comme le traitement de l'information quantique."

Les cristaux temporels sont différents d'un cristal standard, comme les métaux ou les roches, qui est composé d'atomes disposés selon un motif se répétant régulièrement dans l'espace.

Théorisé pour la première fois en 2012 par le prix Nobel Frank Wilczek et identifié en 2016, les cristaux de temps présentent la propriété bizarre d'être en constante, répéter le mouvement dans le temps malgré l'absence d'entrée externe. Leurs atomes oscillent constamment, filage, ou se déplaçant d'abord dans une direction, et puis l'autre.

Une équipe internationale de chercheurs de Lancaster, Yale, Royal Holloway Londres, et l'Université Aalto d'Helsinki a observé des cristaux temporels en utilisant de l'hélium-3, un isotope rare de l'hélium avec un neutron manquant. L'expérience a été réalisée à l'Université d'Aalto.

Ils ont refroidi l'hélium-3 superfluide à un dix millième de degré près du zéro absolu (0,0001K ou -273,15 °C). Les chercheurs ont ensuite créé deux cristaux temporels à l'intérieur du superfluide, et leur a permis de toucher.

Les scientifiques ont observé les deux cristaux temporels interagissant et échangeant des particules constitutives circulant d'un cristal temporel à l'autre, et retour—un phénomène connu sous le nom d'effet Josephson.

Les cristaux de temps ont un grand potentiel pour des applications pratiques. Ils pourraient être utilisés pour améliorer la technologie actuelle des horloges atomiques, des garde-temps complexes qui conservent l'heure la plus précise possible. Ils pourraient également améliorer la technologie comme les gyroscopes, et les systèmes qui reposent sur des horloges atomiques, comme le GPS.