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Cristal de espacio tiempo

Diagrama de fase de una transición de fase cuántica de segundo orden

Un cristal temporal, cristal en el tiempo, o cristal de espacio tiempo es un sistema abierto no equilibrado con su entorno que exhibe la simetría de traslación de tiempo rota (TTSB). Es posible que un cristal de tiempo esté en equilibrio con su entorno. La idea de un cristal de tiempo fue propuesta por primera vez en 2012 por el premio Nobel y profesor del MIT Frank Wilczek. [2]​ Los cristales temporales extienden la simetría tridimensional ordinaria vista en los cristales para incluir la cuarta dimensión del tiempo; un cristal de tiempo rompe espontáneamente la simetría de traslación en el tiempo. El patrón del cristal no se repite en el espacio, sino en el tiempo, lo que permite notablemente que el cristal esté en movimiento perpetuo. [3]​ Los cristales temporales están estrechamente relacionados con los conceptos de energía del punto cero y el efecto Casimir dinámico [5]​

En 2016 Norman Yao y sus colegas de la Universidad de California en Berkeley presentaron una propuesta concreta que permitiría crear cristales en el tiempo en el ambiente de laboratorio. [7]​ Los esquemas de Yao entonces fueron utilizados por dos equipos, un grupo dirigido por Christopher Monroe en la Universidad de Maryland [8]​ y un grupo dirigido por Mikhail Lukin en la Universidad de Harvard, [10]​ y ambos fueron capaces de crear con éxito un cristal temporal. Ambos experimentos han sido aceptados para publicación en revistas revisadas por pares.[11]​

Se cree que los cristales temporales exhiben orden topológico, un fenómeno emergente, en el que las correlaciones no locales codificados en la función de onda completa de un sistema permiten la tolerancia a fallos contra perturbaciones, lo que permite estados cuánticos para estabilizar contra los efectos de decoherencia cuántica que suelen limitar su vida útil. La prevención de la decoherencia tiene una amplia gama de implicaciones: la eficiencia de algunas tareas de teoría de la información y termodinámica cuántica puede ser mejoradas grandemente cuando se utiliza estados cuánticos correlacionados. También los cristales en el tiempo podrían dar una comprensión más profunda de la teoría del tiempo.

  1. ↑ a b Powell, 2013.
  2. ↑ See (Wilczek, 2012)[1]​ and (Shapere y Wilczek, 2012)[1]​
  3. ↑ Cowen, 2012; Powell, 2013.
  4. ↑ a b Sacha, 2015, p. 1.
  5. ↑ See Plantilla:Harvs,[4]​ and (Mendonça y Dodonov, 2014)[4]​
  6. ↑ Richerme, 2017.
  7. ↑ See (Yao et al., 2017)}[6]​
  8. ↑ Zhang, J.; Hess, P. W.; Kyprianidis, A.; Becker, P.; Lee, A.; Smith, J.; Pagano, G.; Potirniche, I.-D.; Potter, A. C.; Vishwanath, A.; Yao, N. Y.; Monroe, C. (2017). «Observation of a discrete time crystal». Nature 543 (7644): 217-220. Bibcode:2017Natur.543..217Z. PMID 28277505. S2CID 4450646. arXiv:1609.08684. doi:10.1038/nature21413. 
  9. ↑ Richerme, 2017; Wood, 2017; Ouellette, 2017.
  10. ↑ See (Choi et al., 2016)[9]​
  11. ↑ Ouellette, 2017.

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