Să începem cu începutul: un cristal temporal reprezintă o formă inedită a materiei, în patru dimensiuni, până de curând doar un concept teoretic, a devenit certitudine graţie unor echipe de cercetători americani, conduse de laureatul Premiului Nobel pentru fizică, Frank Wilczek.
Acesta este considerat o descoperire ştiinţifică majoră în fizica cuantică, deoarece poate deschide drumuri noi, cu un potenţial uriaş, în informatica cuantică şi în explorarea cosmosului.
Materia care se află în stare lichidă sau gazoasă, atunci când se află în echilibru termodinamic, este alcătuită din particule care sunt distribuite uniform. Tehnic vorbind ea are o simetrie spațială la translație perfectă, adică este la fel peste tot și în orice direcție. La energii mai scăzute (ca atunci când răcim sub zero grade Celsius o cantitate de apă), multe materiale cistalizează și astfel își pierd simetria simetria spațială la translație. Având o structură periodică, ele nu mai sunt la fel peste tot și pe orice direcție. Tehnic vorbind avem de-a face cu o spargere a simetriei spațiale la translație.
În 2016 aceste cristale au fost și filmate, cu ajutorul Maxymus, un microscop cu raze X de la Helmholtz-Zentrum Berlin:
Cercetătorii din cadrul diviziei de computație cuantică a Google tocmai au publicat un studiu pe serverul ArXiv în care afirmă că, folosind calculatorul cuantic Sycamore al companiei, au creat un cristal temporal care încalcă legile fizicii și, cu toată sinceritatea, este greu de subliniat cât de important ar putea fi acest lucru.
Cristalele create de inginerii din cadrul gigantului american se comportă diferit față de regulile fizicii. Cum adică? Păi nu respectă a doua lege a termodinamicii, care spune că toate lucrurile tind să se îndrepte către stări aleatorii, mai puțin utile. Adică, atunci când puneți gheață într-un pahar plin de lichid (fie el suc, apă sau brandy), gheața se va dizolva, la un moment dat. Aceasta este entropia – adică orice sistem cunoscut (până acum) degenerează inevitabil în haos și dezordine. Ei bine, nu același lucru se întâmplă cu aceste cristale temporale. În loc să degenereze treptat către o stare aleatorie, acestea rămân blocate în două configurații înalt energetice care alternează constant între ele într-un proces care poate continua la infinit. Ca să facem aceeași analogie cu paharul plin de gheață și lichid, ar fi ca și cum cele două ar rămâne în aceeași stare la infinit și nu s-ar amesteca.
În fapt, avem de-a face cu o nouă stare de agregare a materiei, iar implicațiile pot fi doar ghicite momentan. Comunicațiile, informatica sau chiar explorarea spațiului pot folosi pe viitor aceste noi cristale.