De concept théorique, le cristal temporel était devenu réalité physique en 2017. De nouvelles expériences semblent aujourd'hui indiquer que cet état de la matière pourrait ne pas être aussi rare que prévu. Et posent ainsi de nouvelles questions sur son origine.
[EN VIDÉO] Tout est quantique : le spin d'une particule dévoilé par une expérience En physique quantique, le spin est une propriété des particules. Bien qu'il ne possède pas d’équivalent exact à l’échelle classique, on peut l’expliquer en le comparant à la polarisation d'un aimant. Tout est quantique revient en vidéo sur l’expérience de Stern et Gerlach qui a permis de mettre en évidence cette propriété.
Dans un cristal classique, les atomes sont disposés de manière ordonnée, selon un arrangement définissant leur état d’équilibre. Dans un cristal temporel, l'état quantique des atomes oscille périodiquement. Dans une direction puis dans une autre, à l'image du pendule d’une horloge. Une sorte de structure qui se répète dans l'espace... et dans le temps. Trouvant ainsi son état de repos. D'où leur nom.
L'existence de ce drôle d'état de la matière avait été prédite en 2012. Et en 2016, des chercheurs avaient révélé avoir réussi à créer un tel cristal temporel. « Une sorte de gelée qui tremble sans s'arrêter », expliquait alors Norman Yao, physicien à l'université de Berkeley (États-Unis).
De nouvelles preuves de l’existence des cristaux temporels
Aujourd'hui, des chercheurs de l'université de Yale (États-Unis) annoncent avoir repéré la signature d'un cristal temporel au cœur de cristaux de phosphate de monoammonium (NH4H2PO4). Grâce à des impulsions radio, ils ont obtenu la rotation périodique des spins des noyaux de phosphore au cœur du cristal.
Parallèlement, des chercheurs indiens ont détecté la même signature dans un liquide, après avoir soumis des molécules en forme d'étoile à une série d'impulsions radio. De quoi ajouter encore un peu plus de mystère à cet état exotique de la matière -- qui pourrait bien servir dans les futures mémoires des ordinateurs quantiques -- et à la façon dont il se forme.