Les cristaux temporels sont un nouvel état de la matière qui brise les lois de la thermodynamique et présente une symétrie d'inversion du temps. Ils ont été théorisés pour la première fois en 2012 par Frank Wilczek, physicien lauréat du prix Nobel au MIT, et ont depuis fait l'objet d'intenses recherches. En 2017, une équipe de scientifiques de l’Université du Maryland, dirigée par Christopher Monroe, a créé le tout premier cristal temporel en laboratoire.

Les cristaux temporels sont fabriqués en faisant tourner rapidement un nuage d’atomes dans un champ magnétique. Cela crée un état de la matière dans lequel les atomes tournent constamment dans la même direction, mais l’énergie globale du système ne change pas. Ceci est en violation de la deuxième loi de la thermodynamique, qui stipule que l’entropie d’un système fermé doit toujours augmenter avec le temps.

Les cristaux temporels en sont encore à leurs premiers stades de développement, mais ils ont le potentiel de révolutionner notre compréhension de la physique. Ils pourraient déboucher sur de nouvelles technologies telles que les ordinateurs quantiques et les horloges ultra-précises.

Voici une explication plus détaillée de la façon dont les cristaux temporels ont été créés en laboratoire :

1. Les scientifiques sont partis d’un nuage d’environ 10 000 atomes d’ytterbium.

2. Ils ont ensuite utilisé un laser pour refroidir les atomes jusqu’à un niveau proche du zéro absolu.

3. Ils ont ensuite appliqué un champ magnétique aux atomes.

4. Ils ont ensuite utilisé un deuxième laser pour faire tourner rapidement les atomes dans le champ magnétique.

5. Cela a créé un état de la matière dans lequel les atomes tournaient constamment dans la même direction, mais l’énergie globale du système ne changeait pas.

6. Les scientifiques ont ensuite mesuré les propriétés du cristal temporel en utilisant diverses techniques.

Les scientifiques ont pu montrer que le cristal temporel présentait une symétrie d’inversion du temps. Cela signifie que le cristal temporel peut être inversé dans le temps et qu’il se comportera toujours de la même manière. Ceci est en violation de la deuxième loi de la thermodynamique, qui stipule que l’entropie d’un système fermé doit toujours augmenter avec le temps.

La création de cristaux temporels en laboratoire constitue une avancée majeure en physique. Elle a le potentiel de révolutionner notre compréhension de la physique et de conduire à de nouvelles technologies telles que les ordinateurs quantiques et les horloges ultra-précises.