Hor daukagu mendan zer den kristala. Eskolan ikasi genuen, azukre aleetatik hasi eta diamanteetaraino, material hauek beren atomoen antolamendu homogeneo eta ordenatua partekatzen dutela, espazioan zehar errepikatzen den eredua osatuz, haien forma eder eta erregularrak sortuz. Massachusettseko Teknologia Institutuko (MIT) klase batean non Frank Wilczek irakasleak, Fisikako Nobel sariak, ideia bat izan zuen: zer gertatuko litzateke "denbora-kristal" batzuk izango balira, zeinen egitura, espazioan errepikatu beharrean, denboran errepikatuko den?
2012an landatutako hipotesi «exotiko» honek eztabaida handia sortu zuen urtetan komunitate zientifikoan. Ahal izanez gero, kristal mota honek egonkortasuna mantentzeko gai izan behar du baina, aldi berean, bere kristalaren egitura ere aldatzen du aldian-aldian; Erabakitzen da une ezberdinetan behatuz gero, haien egitura (espazioan) ez dela beti berdina hauteman beharko genukeela, etengabeko higidura-egoeran egonik, nahiz eta energia minimoko edo oinarrizko egoeran egon.
Horrek guztiak zuzenean ahultzen ditu termodinamikaren legeak. Eta kristal hauek ez lirateke ez solidoa ez likidoa ez gasa izango. Ezta plasma ere -gas ionizatua-. Materiaren beste egoera bat izango litzateke.
Wilczek ia zorotzat jo zuten eztabaida gogorren ostean, 2016an, azkenean, talde batek teorikoki denbora-kristalak sortzea posible zela erakustea lortu zuen, urte bete beranduago lortutako balentria. Harrezkero, fisikaren alor hau oso etorkizun handiko eremua bihurtu da, teknologia kuantikotik hasi eta telekomunikazioetaraino, meatzaritzatik edo unibertsoaren ulermenetik pasatzen den guztia iraul dezakeena.
Hala ere, bada arazo bat: kristal hauek oso baldintza partikularretan bakarrik agertzen dira. Zehazki, zientzialariek Bose-Einstein magnon kuasipartikulen kondentsadoak erabili zituzten, partikulak, bosoiak izenekoak, zero absolututik gertu (-273,15 gradu Celsius edo -460 Fahrenheit) hozten direnean sortzen den materiaren egoera. Honek ekipamendu oso sofistikatuak behar ditu eta, noski, ezin dira laborategietatik eta huts-ganberetatik irten, kanpoko ingurunearekin elkarreraginak ezinezko egiten baitu bere sortzea.
Orain arte. Kaliforniako Riversideko Unibertsitateko talde batek giro-tenperaturan sor daitezkeen denbora-kristal optikoak sortzea lortu du, 'Nature Communications' aldizkariko ikerketa batean azaldu dutenez. Horretarako, mikro-erresonagailu txiki bat hartu zen: milimetro bakarreko diametroa duen magnesio fluorurozko beiraz egindako diskoa, maiztasun jakin bateko uhinak jasotzean erresonantzian sartzen zena. Ondoren, mikro-erresonatzaile optiko hau bi laserren izpiekin bonbardatu zuten.
Gailur subharmonikoak
Bi laser izpien arteko erpin subharmonikoak (solitoiak), edo frekuentzia-tonuak, denbora-simetriaren haustura adierazten dutenak eta, beraz, denbora-kristalak sortzen dituztenak. Sistemak sare-tranpa birakaria sortzen du solitonoi optikoentzat, eta orduan haien aldizkakotasuna edo egitura denboran bistaratzen dira.
Sistemaren osotasuna giro-tenperaturan mantentzeko, autoinjekzio-blokea erabiliko du taldeak, gatz-laserak maiztasun optiko jakin bat mantentzea bermatzen duen teknika. Horrek esan nahi du sistema laborategitik atera eta eremuko aplikazioetarako erabil daitekeela, zehazki denbora neurtzeko, ordenagailu kuantikoetan integratzeko edo egoera bera aztertzeko.
"Zure sistema esperimentalak bere ingurunearekin energia-trukea duenean, xahutzeak eta zaratak eskuz esku lan egiten dute ordena tenporala suntsitzeko", Hossein Taheri, Marlan eta Rosemary Bourns UC Riversideko ingeniaritza elektriko eta informatikoko irakasleak eta ikerketaren egile nagusia. "Gure fotonika plataforman, sistemak irabazien eta galeraren arteko oreka lortzen du denbora-kristalak sortzeko eta kontserbatzeko".
