Des physiciens ont créé le premier cristal temporel manipulable

L'Univers est un théâtre de phénomènes fascinants, où la matière et l'énergie se plient à des lois qui dépassent souvent notre imagination.

Une avancée remarquable vient d'être réalisée par une équipe de l'Université de Dortmund, en Allemagne. Ces chercheurs ont créé un cristal temporel d'une durabilité sans précédent, battant de loin les records des expériences précédentes. Cette découverte apporte une preuve concrète à une théorie proposée il y a une décennie par le lauréat du prix Nobel, Frank Wilczek, et qui a depuis captivé l'imaginaire populaire à travers le cinéma.


Les cristaux sont connus pour leur arrangement périodique d'atomes dans l'espace, donnant lieu à leur beauté et leur structure unique. En parallèle, la notion de cristal temporel introduit une dimension temporelle à cette périodicité. Wilczek a suggéré qu'une propriété physique pourrait commencer à varier périodiquement dans le temps sans aucune influence extérieure. Jusqu'à récemment, l'existence de tels cristaux temporels était un sujet de débat scientifique intense.

Les premières manifestations de cristaux temporels, observées à partir de 2017, nécessitaient une excitation périodique externe. En revanche, le cristal temporel créé par l'équipe de Dortmund, sous la direction du Dr. Alex Greilich, fonctionne différemment. Utilisant un cristal d'arséniure d'indium et de gallium, ils ont découvert que la polarisation des spins nucléaires pouvait spontanément engendrer des oscillations, réalisant ainsi l'idée d'un cristal temporel avec une excitation temporelle constante.

Leur cristal a une durée de vie d'au moins 40 minutes, soit dix millions de fois plus longue que celle des cristaux temporels précédemment démontrés. Cette longévité offre une nouvelle perspective sur les états de la matière et leur comportement sur de longues périodes.

Les chercheurs ont également exploré la possibilité de modifier la période du cristal en ajustant les conditions expérimentales. Ils ont découvert que certaines modifications peuvent entraîner la "fusion" du cristal, c'est-à-dire la perte de sa périodicité, révélant ainsi un comportement chaotique qui peut persister longtemps.

Cette étude a été publiée dans Nature Physics.