Une équipe internationale de physiciens a étudié l’interaction contrôlée de deux cristaux de temps séparés dans l’espace.
Les cristaux temporels sont différents d’un cristal standard, qui est composé d’atomes disposés selon un motif se répétant régulièrement dans l’espace.
Théorisés pour la première fois en 2012 par le lauréat du prix Nobel Frank Wilczek et identifiés en 2016, ils présentent l’étrange propriété d’être en mouvement constant et répétitif dans le temps malgré l’absence d’entrée externe.
Leurs atomes sont constamment en train d’osciller, de tourner, ou de se déplacer d’abord dans une direction, puis dans l’autre.
Les cristaux de temps ont un grand potentiel d’applications pratiques. Ils pourraient être utilisés pour améliorer la technologie actuelle des horloges atomiques – des pièces d’horlogerie complexes qui donnent l’heure la plus précise qu’il soit possible d’obtenir.
Ils pourraient également améliorer des technologies telles que les gyroscopes et les systèmes qui dépendent des horloges atomiques, comme le GPS.
“Contrôler l’interaction de deux cristaux de temps est une réalisation majeure”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, le Dr Samuli Autti, chercheur au département de physique de l’université de Lancaster et au département de physique appliquée de l’université d’Aalto.
“Avant cela, personne n’avait observé deux cristaux de temps dans le même système, et encore moins les voir interagir.”
“Les interactions contrôlées sont l’élément numéro un sur la liste de souhaits de quiconque cherche à exploiter un cristal de temps pour des applications pratiques, comme le traitement de l’information quantique.”
Autti et ses collègues ont observé des cristaux de temps en utilisant de l’hélium-3, un isotope rare de l’hélium auquel il manque un neutron.
Les physiciens ont refroidi l’hélium-3 superfluide à un dix millième de degré du zéro absolu (0,0001 K, ou moins 273,15 degrés Celsius).
Ils ont ensuite créé deux cristaux de temps à l’intérieur du superfluide, et les ont laissé se toucher.
Ils ont observé que les deux cristaux de temps interagissaient et échangeaient des particules constitutives passant d’un cristal de temps à l’autre, et inversement – un phénomène connu sous le nom d’effet Josephson.
Leurs résultats ont été publiés dans la revue Nature Materials.