Pesquisadores do Departamento de Física Aplicada da Universidade Aalto, na Finlândia, conseguiram ligar um cristal de tempo a um dispositivo externo pela primeira vez, abrindo caminho para avanços em computação quântica e sensores de altíssima precisão. O resultado, detalhado em 16 de outubro de 2025 na revista Nature Communications, demonstra que esse tipo especial de sistema quântico pode ser manipulado e integrado a outras tecnologias.
O estudo, liderado pelo Academy Research Fellow Jere Mäkinen, transforma o cristal de tempo em uma plataforma optomecânica. Em testes de laboratório, o grupo usou ondas de rádio para injetar magnons — quase-partículas que se comportam como partículas individuais — em um superfluido de hélio-3 resfriado a temperaturas próximas do zero absoluto. Quando o bombeamento foi interrompido, os magnons organizaram-se espontaneamente em um cristal de tempo que permaneceu em movimento por até 108 ciclos, ou vários minutos, antes de enfraquecer abaixo do limite de detecção.
Durante o processo de desaceleração, o cristal de tempo acoplou-se a um oscilador mecânico vizinho. A interação foi determinada pela frequência e amplitude desse oscilador, permitindo aos cientistas alterar propriedades do cristal sem destruí-lo. “Mostramos que as mudanças na frequência do cristal são análogas a fenômenos optomecânicos já bem conhecidos, como os utilizados pelo LIGO na detecção de ondas gravitacionais”, explicou Mäkinen.
Os chamados cristais de tempo foram propostos em 2012 pelo laureado com o Nobel Frank Wilczek e confirmados experimentalmente em 2016. Diferentemente dos cristais convencionais, que exibem organização no espaço, eles apresentam estrutura periódica no tempo, repetindo movimentos no estado de energia mais baixo e praticamente sem dissipação.
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Além de durar muito mais do que os qubits tradicionais, um cristal de tempo integrado dessa forma poderia servir como memória estável para computadores quânticos ou como “pente de frequência” em instrumentos de medição ultrassensíveis. Segundo Mäkinen, otimizações futuras — como reduzir perdas de energia e elevar a frequência do oscilador mecânico — podem aproximar o sistema ainda mais do regime quântico, ampliando seu potencial tecnológico.
Com informações de Nanowerk
