Teorizzati per la prima volta nel 2012 dal fisico e premio Nobel Frank Wilczek, i cristalli di tempo, una particolarissima organizzazione della materia, sembrano ora essere diventati reali

Esiste un nuovo stato della materia: il cristallo di tempo. Lo hanno realizzato Andrew Potter, fisico dell’università di Austin (Texas) e Norman Yao, dell’università di Berkeley, verificando un modello teorico elaborato nel 2012 dal premio Nobel Frank Wilczek e fornendo, per l’appunto, una ricetta per la realizzazione pratica dei cosiddetti cristalli del tempo, un’organizzazione della materia così particolare da sembrare quasi fantascientifica. “Ci sentiamo come degli esploratori che hanno trovato un nuovo continente”, spiega Potter. Dopo il vaglio della peer-review per confermarne la validità, la scoperta è stata pubblicata su Nature l’8 marzo 2017 .

CREDITS: Reccom Magazine

Facciamo un passo indietro. Nel 2012 il fisico Frank Wilczek teorizzava la possibilità dell’esistenza di una materia che potesse mutare nel tempo, cambiando l’allineamento dei propri atomi e mantenendosi nello stato di minima energia. Generalmente, si ritiene che raggiunto questo stato i movimenti degli atomi siano impossibili, dal momento che il moto richiederebbe energia. Dalla teoria alla pratica: il team di Christopher Monroe comprova il modello teorico, realizzando così per primo questi strani cristalli, che non rispondono alle normali leggi della fisica. Per mezzo della ricetta di Potter, che ha come ingrediente principale l’itterbio (elemento delle terre rare e appartenente alla famiglia dei metalli), gli atomi vengono bombardati con fasci laser portando la materia di cui è composto questo elemento, a uno stadio d’instabilità. Parallelamente, anche a Harvard un team guidato da Mikhail Lukin sperimenta una soluzione alternativa; utilizzando il carbonio di cui è composto il diamante, si ottiene una struttura diversa, ma con le medesime caratteristiche di instabilità. In entrambi i casi, gli atomi hanno cominciato a oscillare ripetutamente con un tempo costante.. “La sfida”, ha osservato Vincenzo Barone, fisico teorico dell’Infn, a Rainews.it, “era di creare una situazione nella quale, partendo da sistemi che non hanno una periodicità temporale, si passa a sistemi che ne hanno una”.

Le applicazioni, a detta degli esperti, potranno essere molteplici: dai computer quantistici che utilizzeranno gli stati di oscillazione dei cristalli come codici binari (1 e 0), alla crittografia a prova di hacker, per arrivare alla misurazione del tempo teorizzata da Wilczek.