Perhitungan baru menunjukkan bahwa kristal waktu, yang dulunya dianggap sebagai keanehan kuantum, mungkin berfungsi sebagai blok bangunan untuk jam kuantum yang sangat presisi. Peneliti menganalisis sistem partikel kuantum dan menemukan bahwa kristal waktu mempertahankan akurasi lebih baik saat mengukur interval waktu pendek dibandingkan fase konvensional. Perkembangan ini bisa menawarkan alternatif untuk teknologi penanda waktu yang ada.
Kristal waktu merupakan fenomena aneh dalam fisika kuantum, dicirikan oleh struktur yang berulang dalam waktu daripada ruang. Berbeda dengan kristal biasa dengan pola atom berulang, kristal waktu secara spontan berputar melalui konfigurasi tanpa paksaan eksternal, mirip dengan air yang membeku menjadi es pada suhu rendah. Sebuah tim yang dipimpin oleh Ludmila Viotti di Abdus Salam International Centre for Theoretical Physics di Italia meneliti sistem yang melibatkan hingga 100 partikel kuantum, masing-masing dengan dua keadaan spin, mirip dengan kepala atau ekor koin. Pengaturan ini dapat beroperasi dalam fase kristal waktu, dengan osilasi spontan, atau fase normal tanpa siklus tersebut. Peneliti mengevaluasi kinerja jam—akurasi dan presisi—dalam kedua keadaan. «Dalam fase normal, jika Anda ingin menyelesaikan interval waktu yang lebih kecil, Anda akan kehilangan akurasi secara eksponensial. Dalam fase kristal waktu, untuk resolusi yang sama, Anda bisa mendapatkan akurasi yang jauh lebih tinggi,» jelas Viotti. Biasanya, jam berbasis spin kehilangan presisi untuk pengukuran yang lebih pendek, seperti detik versus menit, tetapi masalah ini berkurang dalam konfigurasi kristal waktu. Mark Mitchison di King’s College London mencatat bahwa meskipun kristal waktu secara intuitif cocok untuk pembuatan jam karena osilasi inherennya, analisis rinci tentang keuntungannya sebelumnya kurang. Pekerjaan sebelumnya menunjukkan bahwa hampir setiap urutan peristiwa dapat membentuk jam, namun ritme yang mandiri memberikan dasar yang lebih kuat. Krzysztof Sacha di Jagiellonian University di Polandia menyoroti bahwa kristal waktu telah dikenal sekitar satu dekade, tetapi aplikasi praktis masih sulit dicapai. Ia membandingkannya dengan kristal konvensional yang digunakan dalam perhiasan dan prosesor, dengan harapan penggunaan teknologi serupa. Jam semacam itu tidak mungkin melampaui jam paling canggih di dunia, yang berbasis atom ultradingin, tetapi bisa menyaingi sistem yang bergantung pada satelit seperti GPS, yang rentan terhadap gangguan. Selain itu, jam kristal waktu mungkin mendeteksi medan magnet, karena gangguan akan mengubah iramanya. Namun, Viotti menekankan perlunya perbandingan lebih lanjut dengan sistem jam lain dan validasi eksperimental menggunakan spin nyata. Temuan tersebut muncul di Physical Review Letters.