Um novo estudo mostrou que a dispor de forma coordenada de dois cristais do tempo pode criar um dispositivo quântico semelhante a uma bateria.
Um estudo publicado recentemente na arXiv sugere que o uso de um par de cristais de tempo acoplados – funcionando como uma bateria quântica – para armazenar energia de forma eficiente.
Ao contrário de estados quânticos comuns, os cristais de tempo exibem uma periodicidade temporal, passando repetidamente pelas mesmas configurações sem entrada de energia.
Embora inicialmente se os cientistas temessem que este processo violasse leis físicas fundamentais, o novo estudo vem provar a sua viabilidade.
A equipa de investigação explorou a dificuldade de estudar a termodinâmica destes cristais, uma vez que nunca atingem o equilíbrio térmico. Descobriu-se que essa caraterística é vantajosa quando dois cristais temporais interagem.
No modelo aqui estudado, dois cristais do tempo, energizados por lasers, podem transformar-se simultaneamente em cristais temporais, ou permitir que um cristal ativo induza a cristalização no outro.
A análise, detalhada pela New Scientist, mostrou que o armazenamento de energia é mais eficiente quando os dois cristais oscilam juntos.
Esta eficiência aumenta ainda mais quando um cristal “semeia” a transformação do outro, revelando uma capacidade superior de armazenamento de energia por períodos prolongados.
Os resultados apresentados podem ser verificados utilizando cristais de tempo existentes, constituídos por átomos extremamente frios.
No futuro, pretende-se mesmo gerar energia através de um “motor de cristais de tempo”, o que exigiria um método mais complexo de ligação dos cristais, como indicado por
Federico Carollo, da Universidade de Coventry, em Inglaterra e que fez parte da equipa de investigação, confia que, no futuro, se poderá mesmo gerar energia através de um “motor de cristais de tempo”, o que exigiria, por seu turno, um método mais complexo de ligação dos cristais.
À New Scientist, John Goold, do Trinity College Dublin, e Michal Hajdušek, da Universidade de Keio, no Japão, sublinham que o acoplamento de cristais temporais é viável e traz novos conhecimentos sobre a termodinâmica de sistemas fora do equilíbrio.
Os entendidos na matéria dizem que este estudo abre caminho a inovações no armazenamento e geração de energia em sistemas quânticos.