تشير حسابات جديدة إلى أن بلورات الزمن، التي كانت تُعتبر سابقًا غرابة كمومية، قد تخدم كلبنات بناء لساعات كمومية عالية الدقة. حلل الباحثون أنظمة الجسيمات الكمومية واكتشفوا أن بلورات الزمن تحافظ على دقة أفضل عند قياس فترات زمنية قصيرة مقارنة بالمراحل التقليدية. يمكن لهذا التطور أن يقدم بدائل لتقنيات قياس الوقت الحالية.
تمثل بلورات الزمن ظاهرة غريبة في الفيزياء الكمومية، تتميز بهياكل تتكرر زمنيًا بدلاً من المكاني. بخلاف البلورات العادية ذات الأنماط الذرية المتكررة، تدور بلورات الزمن تلقائيًا عبر التكوينات دون إجبار خارجي، مشابهًا لتجمد الماء في الثلج عند درجات حرارة منخفضة. قاد فريق بقيادة Ludmila Viotti في Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics في إيطاليا دراسة لنظام يشمل ما يصل إلى 100 جسيم كمومي، لكل منها حالتي espín، مشابهتان لوجهي عملة. يمكن لهذه الإعداد أن يعمل في مرحلة بلورة زمنية، مع تذبذبات تلقائية، أو مرحلة عادية بدون مثل هذا الدوران. قيم الباحثون أداء الساعة —الدقة والدقة— في كلا الحالتين. «في المرحلة العادية، إذا أردت حل فترات زمنية أصغر، ستفقد الدقة بشكل أسي. في مرحلة البلورة الزمنية، لنفس الدقة، يمكنك الحصول على دقة أعلى بكثير»، شرحت Viotti. عادةً، تتدهور ساعات الespín في الدقة للقياسات الأقصر، مثل الثواني مقابل الدقائق، لكن هذه المشكلة تقل في تكوين البلورة الزمنية. أشار Mark Mitchison في King’s College London إلى أنه بينما تناسب بلورات الزمن صناعة الساعات بشكل بديهي بسبب تذبذباتها المتأصلة، كان يفتقر سابقًا إلى تحليل مفصل لمزاياها. أظهر عمله السابق أن أي تسلسل أحداث تقريبًا يمكن أن يشكل ساعة، لكن الإيقاعات الذاتية المستدامة توفر أساسًا أقوى. أبرز Krzysztof Sacha في Jagiellonian University في بولندا أن بلورات الزمن معروفة منذ حوالي عقد، لكن التطبيقات العملية لا تزال بعيدة المنال. قارنها بالبلورات التقليدية المستخدمة في المجوهرات والمعالجات، معبرًا عن أمل في استخدامات تكنولوجية مشابهة. من غير المحتمل أن تتفوق مثل هذه الساعات على أكثر الساعات تقدمًا في العالم، المبنية على ذرات شديدة البرودة، لكنها قد تنافس أنظمة تعتمد على الأقمار الصناعية مثل GPS، التي عرضة للتداخل. بالإضافة إلى ذلك، قد تكتشف ساعات بلورات الزمن الحقول المغناطيسية، حيث تغير الاضطرابات إيقاعها. ومع ذلك، أكدت Viotti على الحاجة إلى مقارنات إضافية مع أنظمة ساعات أخرى وتأكيد تجريبي باستخدام espins حقيقية. تظهر النتائج في Physical Review Letters.