Laurent tourelle
En 2016, des scientifiques ont découvert l’existence de cristaux temporels, des solides dont la structure interne oscille de manière répétitive dans le temps plutôt que dans l’espace. Maintenant, ils en ont trouvé un autre, mais cette fois dans un cristal ordinaire qui peut être facilement fabriqué à la maison grâce à des kits de croissance de cristaux destinés aux enfants.
Selon deux études publiées dans Physical Review Letters et Physical Review B, les chercheurs ont identifié les caractéristiques d’un cristal à temps discret (DTC) dans le phosphate mono-ammonium. Cette découverte complique la théorie des cristaux temporels, car on pensait généralement que ces structures nécessitaient un certain « désordre interne » pour agir comme des cristaux temporels.
L’équipe avait cultivé les cristaux pour une expérience différente, mais par curiosité, elle a voulu voir si elle pouvait détecter le signal DTC attendu. En utilisant la résonance magnétique nucléaire, ils ont été surpris de trouver rapidement la signature.
« Nos mesures des cristaux ont été assez frappantes dès le début », a déclaré le professeur Sean Barrett, chercheur principal des deux nouvelles études, de l’Université de Yale. « Notre travail suggère que la signature d’un DTC pourrait théoriquement être trouvée en regardant simplement dans un kit de culture de cristaux pour enfants. »
Les cristaux temporels ont été comparés à des gelées étranges qui tremblent.
Imaginez que vous commencez à les secouer, mais la gelée oscille à une fréquence qui ne correspond pas à vos mouvements. C’est ce qui se passe avec les cristaux temporels. Peu importe votre impulsion initiale, le cristal temporel adopte une fréquence spécifique. Ainsi, même si vos mouvements sont imprécis, le cristal temporel continuera de battre comme une horloge.
La façon dont de telles structures se forment n’est pas encore claire, et la recherche remet en question de nombreuses attentes et idées avancées au cours des dernières années. « Nous avons réalisé que le simple fait de trouver la signature d’un DTC ne prouvait pas nécessairement que le système possédait une mémoire quantique de la manière dont il était né », a expliqué Robert Blum, étudiant diplômé à Yale et co-auteur des études.
L’équipe a alors approfondi ses recherches. « Cela nous a incités à essayer un ‘écho’ du cristal temporel, qui a révélé une cohérence cachée, ou un ordre quantique, au sein du système », a expliqué Jared Rovny, auteur principal et également étudiant diplômé à Yale.
Les cristaux temporels pourraient potentiellement améliorer des technologies bien établies.
Telles que les horloges atomiques, les magnétomètres et même les gyroscopes utilisés dans les téléphones mobiles pour déterminer leur orientation. Ils pourraient également jouer un rôle crucial dans les technologies quantiques émergentes, un domaine de recherche qui devrait connaître une augmentation des investissements dans les années à venir.
