Relojes cuánticos con tres pulsos exprés

Original: "A Qutrit Time Crystal Stabilized with Native Chiral Interactions"
arXiv:2605.14293 · 2026-05-14 · CC BY 4.0 · 1 min
Físicos han logrado que una cadena de 15 elementos superconductores pulse a un ritmo tres veces más lento que el impulso externo.

Un péndulo ordinario oscila con la misma frecuencia con la que se le empuja. Pero en el mundo cuántico se puede crear un sistema que responda al empuje dos, tres o más veces más lento, como si tuviera su propio ritmo. Estos sistemas se denominan cristales de tiempo discretos. Hasta ahora, casi todos los experimentos se limitaban a duplicar el periodo en elementos simples: los cúbits (análogos cuánticos del bit con dos estados).

En el nuevo trabajo, los físicos ensamblaron una cadena de 15 qudits superconductores, elementos capaces de estar en tres estados, como un interruptor de tres posiciones. La cadena se sacudía periódicamente con pulsos de microondas, y en respuesta comenzaba a pulsar con un periodo tres veces más largo que el estímulo externo. Esto es un cristal de tiempo con simetría $\mathbb{Z}_3$.

El ingrediente clave resultó ser la quiralidad: una interacción direccional entre qudits vecinos. Si se elimina, la respuesta rítmica se rompe y empieza a depender del estado inicial de la cadena, como una orquesta donde cada músico solo se escucha a sí mismo.

La quiralidad actúa como un director que obliga a todas las paredes de dominio (los límites entre regiones con diferente fase de oscilación) a moverse de manera coordinada. Gracias a esto, la triplicación del periodo se mantiene incluso con un pequeño desorden en la fuerza de los acoplamientos y no depende de cómo se haya iniciado el sistema. El experimento con qudits abre la puerta a explorar un conjunto más rico de fases de materia fuera del equilibrio, que antes eran inaccesibles con cúbits ordinarios.

Los qudits con tres estados se llaman qutrits. Si un cúbit es una moneda (cara o cruz), un qutrit es un dado que puede mostrar 1, 2 o 3 puntos.

\mathbb{Z}_3
Grupo de simetría con tres elementos: un desplazamiento cíclico de un tercio del periodo devuelve el sistema a su estado original.
Científicos
William Lawrence BraggAndrey Markov
Conceptos
cristal de tiempo discreto cristal de tiempo cuasicristal orden temporal cuántico operación de qubit individual tiempo de vida del qubit