Un equipo del Centro Atómico Bariloche, liderado por Alex Fainstein, ha desarrollado un sistema que oscila de forma periódica en el tiempo bajo la excitación de un láser, un descubrimiento publicado en la prestigiosa revista Science.

En un hito científico sin precedentes en la física cuántica, un grupo de investigadores argentinos ha logrado crear lo que se denomina “cristales de tiempo”. Este avance, que fue publicado en la reconocida revista Science, fue llevado a cabo en el Centro Atómico Bariloche bajo la dirección de Alex Fainstein. El concepto de los cristales de tiempo, introducido por el premio Nobel Frank Wilczek hace una década, propone que, al igual que los cristales convencionales se organizan de forma periódica en el espacio, un material podría exhibir una periodicidad en el tiempo sin necesidad de ser perturbado externamente.

El equipo argentino, con una innovación que está causando gran revuelo en la comunidad científica internacional, ha utilizado un láser continuo para inducir un sistema que oscila de forma sostenida y periódica en el tiempo, demostrando así la existencia de estos cristales temporales. Alex Fainstein, del Conicet y el Instituto Balseiro, expresó su orgullo por el logro: «Estamos felices, porque es un Science hecho completamente acá”.

El concepto de cristales de tiempo surgió cuando Wilczek propuso que los átomos, en lugar de estar fijos en el espacio como en un cristal convencional, podrían tener una estructura periódica en el tiempo. Aunque inicialmente esta idea fue descartada por ser incompatible con las leyes de la mecánica cuántica, despertó un interés que llevó a muchos investigadores, incluidos los físicos argentinos, a seguir explorando este fascinante fenómeno.

El equipo de Bariloche utilizó una tecnología avanzada de optomecánica para construir su sistema. Emplearon un láser, una mesa óptica y una “nanocavidad” para confinar la luz y generar una interacción con electrones y vibraciones mecánicas. Ignacio Carraro-Haddad, primer autor del estudio y doctorando en Física del Instituto Balseiro, explicó que lograron crear una cuasipartícula llamada “polaritón” al combinar luz y electrones. Al aumentar la potencia del láser, observaron que el sistema comenzaba a emitir luz de diferentes colores, indicando que estaba oscilando periódicamente.

Este descubrimiento tiene el potencial de revolucionar la ciencia y la tecnología cuánticas, con posibles aplicaciones en la metrología y en la transmisión y procesamiento de información. Los “cristales de tiempo” podrían facilitar la fotónica integrada, permitiendo el procesamiento de datos a muy alta frecuencia sin necesidad de convertir la luz en señales eléctricas, lo que ahorraría tiempo y energía. Además, este avance abre la puerta a la posibilidad de una conversión directa de información de microondas a luz, crucial para la comunicación entre computadoras cuánticas.

Juan Pablo Paz, un destacado físico argentino, destacó la importancia de este trabajo: «Es un logro notable que causa sana envidia. Este avance es el fruto de años de estudio y posiciona a la ciencia argentina en la vanguardia mundial”.

El equipo, que también incluye a Dimitri Chafatinos, Alexander Kuznetsov e Ignacio Papuccio-Fernández, entre otros, ha sentado las bases para futuras investigaciones y desarrollos en la física cuántica, con implicaciones que podrían cambiar radicalmente el panorama de la tecnología en los próximos años.