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24 Febbraio 2017
16:03

Per la prima volta ecco i “cristalli di tempo”, sono un nuovo stato della materia

Dopo anni di ricerche due gruppi di ricerca sono riusciti indipendentemente a realizzare in laboratorio i “cristalli di tempo”, un nuovo materiale ipotizzato nel 2012.
A cura di Daniele Gambetta
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Li hanno definiti "cristalli di tempo", e rappresentano uno stato della materia completamente nuovo. Come è noto da secoli, i cristalli sono materiali la cui struttura atomica ha una disposizione ripetuta e regolare nello spazio. I cristalli di tempo oscillano però periodicamente, ripetendo così la propria struttura nel tempo anziché nello spazio. Ipotizzati da anni, due gruppi di ricerca indipendenti, della University of Maryland e della Harvard university, affermano di essere finalmente riusciti a realizzare questi materiali, pubblicando i dettagli della loro scoperta su ArXiV.

La prima volta che qualcuno ne ipotizzò l'esistenza fu nel 2012, quanto il Nobel Frank Wilczek pubblicò uno studio nel quale descriveva questi nuovi materiali capaci di "oscillare" dal cosiddetto stato fondamentale, cioè un particolare stato in cui la struttura atomica si trova in equilibrio energetico, quindi assolutamente immobile. Per fare un’analogia, possiamo considerare lo stato fondamentale come una pallina in fondo a una convessità, che resta ferma perché in equilibrio, anziché oscillare periodicamente su e giù lungo la superficie. “Si tratta di un nuovo stato della materia”, spiega Norman Yao, co-autore di entrambi i lavori. “Particolarmente interessante, perché è uno dei primi esempi di stati lontani dall’equilibrio”.

Per realizzare questi esemplari gli scienziati hanno colpito 10 ioni di itterbio con due fasci laser, portandoli così in uno stato di instabilità. Gli ioni sono entrati in una sorta di oscillazione ripetuta e costante, trasformandosi in cristalli di tempo. Così come i cristalli hanno portato alla creazione di nuovi materiali utili nell'ingegneria acustica perchè capaci di controllare le vibrazioni acustiche e luminose, così i cristalli del tempo potrebbero trovare applicazioni in settori emergenti come nell'informatica quantistica, che utilizza gli atomi per immagazzinare e rappresentare dati.

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