Sincronizaron cristales de tiempo separados por 40 micrómetros, sin ningún cable de por medio
Un grupo de físicos de la Universidad Técnica de Dortmund, en Alemania, logró algo que hasta ahora solo existía en la teoría: sincronizar varios cristales de tiempo separados entre sí, sin ningún tipo de conexión mecánica. El trabajo se publicó esta semana en Nature Communications.
El hallazgo podría servir como punto de partida para pensar redes de dispositivos basados en espín, con información codificada en oscilaciones sincronizadas.
Los cristales de tiempo son un estado de la materia bastante raro. A diferencia de un cristal común, que repite su estructura en el espacio, estos repiten un patrón en el tiempo: oscilan de forma periódica sin que nadie les esté metiendo energía todo el rato desde afuera. El equipo de Dortmund los generó en un semiconductor de arseniuro de galio con trazas de indio y silicio, enfriado a casi 270 grados bajo cero.
Con láseres, los investigadores alinearon los espines de los electrones y esa polarización se fue traspasando a los espines de los núcleos atómicos vecinos. Al aplicar un campo magnético débil, esos espines nucleares empezaron a rotar, y la retroalimentación entre electrones y núcleos mantuvo la oscilación en marcha, como un reloj que se autoalimenta.
Lo llamativo es lo que pasó cuando armaron varios de estos cristales de tiempo en el mismo chip, a distancias de hasta 40 micrómetros uno de otro (mil veces el tamaño de cada oscilador individual). En vez de oscilar cada uno por su cuenta, terminaron acomodándose a una frecuencia compartida, algo parecido a lo que observó Christiaan Huygens en el siglo XVII con relojes de péndulo colgados de la misma pared, pero acá sin ningún vínculo mecánico: la conexión la hacen los propios electrones.
Según los autores, el hallazgo podría servir como punto de partida para pensar redes de dispositivos basados en espín, donde la información viaje codificada en estas oscilaciones sincronizadas.
