Cristais do tempo realizam trabalho e poderão alimentar computadores quânticos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/10/2025

A ideia é usar cristais do tempo formados sobre um superfluido em condições ultrafrias, como as usadas pelos computadores quânticos.

[Imagem: Mikko Raskinen/Aalto University.]

Trabalho extraído do tempo

Por mais impressionantes que eles sejam, agora já podemos ver os cristais do tempo, de modo que está mais do que na hora de procurar aplicações para eles.

Foi o físico Frank Wilczek quem descobriu que as partículas, como os átomos, podem se organizar não apenas no espaço, mas também no tempo. Ele batizou esses sistemas de cristais do tempo, definindo-os pelo seu estado de energia mais baixo possível, que repete movimentos perpetuamente sem que seja necessário injetar neles qualquer energia externa - o primeiro cristal do tempo foi construído em 2016.

Agora, Jere Makinen e colegas da Universidade Aalto, na Finlândia, descobriram como conectar um cristal do tempo a outro sistema, o que permitirá tirar proveito desse seu contínuo "desenrolar no tempo", transformando o cristal tempo em um "motor" para acionar dispositivos.

"O movimento perpétuo é possível no reino quântico, desde que não ele seja perturbado por energia externa, como a observação. É por isso que um cristal do tempo nunca havia sido conectado a nenhum sistema externo," explicou Makinen. "Mas fizemos exatamente isso e mostramos, também pela primeira vez, que é possível ajustar as propriedades do cristal usando esse método."

Acoplamento do cristal do tempo a um sistema mecânico

A equipe transformou um cristal de tempo em um sistema optomecânico ( luz usada para induzir movimento) que poderá ser usado para executar tarefas, desde tornar os sensores extremamente precisos, até criar sistemas de memória para computadores quânticos que aumentarão significativamente sua potência.

A demonstração envolve usar ondas de rádio para bombear magnons para um superfluido de hélio-3 resfriado até perto do zero absoluto - magnons são quasipartículas, ou seja, grupos de partículas que se comportam como se fossem partículas individuais, estando na base da computação magnética, neste caso também conhecida como magnônica, porque os magnons permitem o transporte e o processamento eficiente de dados com uma perda mínima de energia.

Quando a equipe desligou a bomba, os magnons formaram um cristal do tempo que permaneceu em movimento por um tempo recorde, durando até 10 ciclos - o que corresponde a vários minutos - antes de desvanecer a um nível que os pesquisadores não conseguiam mais observar. Durante o processo de desvanecimento, o cristal de tempo se conectou a um oscilador mecânico próximo de uma forma determinada pela frequência e pela amplitude do oscilador.

"Os cristais de tempo duram ordens de magnitude mais do que os sistemas quânticos atualmente utilizados na computação quântica. O melhor cenário é que os cristais de tempo poderiam alimentar os sistemas de memória dos computadores quânticos, melhorando-os significativamente. Eles também poderiam ser usados como pentes de frequência, empregados em dispositivos de medição de altíssima sensibilidade como referências de frequência," disse Makinen.

Bibliografia:

Artigo:Continuous time crystal coupled to a mechanical mode as a cavity-optomechanics-like platform

Autores: J. T. Makinen, P. J. Heikkinen, S. Autti, V. V. Zavjalov, V. B. Eltsov

Revista: Nature Communications

Vol.: 16, Article number: 9050

DOI: 10.1038/s41467-025-64673-8