Peneliti di TU Wien telah menunjukkan bahwa korelasi kuantum dapat menstabilkan kristal waktu, struktur yang berosilasi dalam waktu tanpa penggerak eksternal. Bertentangan dengan keyakinan sebelumnya, fluktuasi kuantum ini meningkatkan daripada mengganggu pola ritmis. Penemuan ini, dicapai menggunakan kisi partikel yang terperangkap laser, menawarkan wawasan segar tentang sistem banyak-tubuh kuantum.
Kristal waktu mewakili fenomena kuantum yang menarik di mana sistem secara spontan mengembangkan pola temporal berulang tanpa timer eksternal apa pun, mirip dengan bagaimana kristal spasial membentuk struktur teratur dari cairan yang tidak teratur.
Selama lebih dari satu dekade, fisikawan kuantum telah mengeksplorasi apakah pemecahan simetri berbasis waktu seperti itu mungkin. Sebelumnya, kristal waktu dianggap layak hanya di sistem tertentu seperti gas kuantum, di mana fluktuasi kuantum acak dapat diabaikan demi nilai rata-rata. Namun, Felix Russo dari Institut Fisika Teoretis di TU Wien, yang bekerja di tim Prof. Thomas Pohl, telah menunjukkan sebaliknya.
"Pertanyaan ini telah menjadi subjek penelitian intensif dalam fisika kuantum selama lebih dari sepuluh tahun," kata Russo. Perhitungan timnya mengungkapkan bahwa korelasi kuantum antara partikel—yang pernah dianggap mencegah pembentukan kristal waktu—sebenarnya memungkinkannya. "Kami sekarang telah menunjukkan bahwa korelasi fisika kuantum antara partikel secara tepat, yang sebelumnya dianggap mencegah pembentukan kristal waktu, yang dapat menyebabkan munculnya fase kristalin waktu."
Para peneliti menyelidiki kisi dua dimensi partikel yang dibatasi oleh sinar laser. Karena interaksi kuantum, keadaan kisi mulai berosilasi, menunjukkan perilaku ritmis yang mengorganisasi diri yang muncul murni dari interaksi partikel. Perilaku kolektif ini mencerminkan fenomena seperti cincin asap yang membentuk pola reguler tanpa pengaruh eksternal.
Diterbitkan di Physical Review Letters (2025, volume 135, isu 11), studi oleh Russo dan Pohl memajukan pemahaman tentang sistem banyak-tubuh kuantum. Ini membuka jalan untuk inovasi dalam teknologi kuantum dan pengukuran kuantum presisi tinggi.