"Tijdkristallen vertegenwoordigen een baanbrekende ontdekking", aldus kwantumfysici, die hun buitengewone gedrag buiten de typische natuurkundige wetten benadrukken. Deze unieke structuren, die oscilleren zonder energie-input, tarten de gevestigde thermodynamische principes en hebben een revolutionair potentieel voor wetenschap en technologie.
Duitse wetenschappers aan de TU Dortmund University hebben een belangrijke doorbraak bereikt door een uitzonderlijk veerkrachtig tijdkristal te ontwikkelen. Hun onderzoek, gepubliceerd in Nature Physics, toont spontane en periodieke variaties in fysieke eigenschappen in de loop van de tijd aan, die miljoenen keren langer duren dan eerdere versies. Deze vooruitgang, in combinatie met de uitgebreide atoomtheorie, stelt ons in staat om technologie en ons begrip van het universum op nieuwe manieren te verkennen.
Tijdkristallen bestaan op de kwantumschaal, waar de klassieke mechanica faalt. Ze vertonen een maximale impact door autonoom periodieke oscillaties uit te voeren, waarbij ze weerstand bieden aan externe energie-inputs. Onderzoekers van Google maken gebruik van kwantumcomputers om tijdkristallen te creëren en te onderzoeken, waarbij ze langere coherentieduren aantonen die cruciaal zijn voor de ontwikkeling van kwantumcomputers.
Deze ontwikkelingen kunnen leiden tot technologische vooruitgang in cryptografie en materiaalkunde. Tijdkristallen beloven betere qubits te ontwikkelen, de essentiële elementen voor kwantumcomputers, waardoor de efficiëntie wordt verbeterd en fouten tijdens de informatieverwerking worden verminderd. Stabiele tijdkristalsystemen zouden kwantumcomputers in staat stellen problemen op te lossen waar klassieke computers duizenden jaren over zouden doen, waardoor mogelijk een revolutie ontstaat in de financiële wereld, de farmaceutische industrie en kunstmatige intelligentie.
Hoewel het identificeren van tijdkristallen een belangrijke prestatie is, blijft het begrijpen van hun eigenschappen en toepassingsmogelijkheden een belangrijke hindernis. Verkennend onderzoek richt zich op hoe tijdkristallen verbinding kunnen maken met verschillende kwantumsystemen. De wetenschappelijke studie van tijdkristallen bevindt zich nog in de beginfase en heeft het potentieel om ons begrip van de gekwantiseerde realiteit te herdefiniëren en de huidige beperkingen van de natuurkunde en technologie te overwinnen.