Físicos dos Estados Unidos e da Alemanha descobriram que as propriedades únicas dos cristais de tempo discretos podem ser usadas para detectar oscilações de campos magnéticos extremamente fracas. A equipe de Ashok Ajoy, da Universidade da Califórnia em Berkeley, publicou os resultados na revista *Nature Physics*, revelando pela primeira vez que os cristais de tempo discretos podem ter valor prático, indo além de sua mera curiosidade teórica.

Os cristais de tempo discretos (DTCs) são uma fase especial da matéria que quebra as normas dos materiais clássicos. Enquanto os cristais comuns são constituídos por átomos ou moléculas dispostos regularmente no espaço, os DTCs, sob um acionamento externo, apresentam uma estrutura que oscila periodicamente sem atingir o equilíbrio térmico.

Paul Schindler, coautor do Instituto Max Planck para Sistemas Complexos, afirmou: "Desde a primeira verificação experimental em 2017, a pesquisa sobre esses estados tem sido conduzida com grande entusiasmo. Mas uma questão fundamental permaneceu: essa ordem exótica pode ser transformada em uma ferramenta útil?"

Ajoy, Schindler e seus colegas investigaram como usar as oscilações dos cristais de tempo discretos para construir sensores quânticos. Eles analisaram a resposta de um cristal de tempo discreto a um campo magnético oscilante em sua frequência natural.

Na física clássica, esse tipo de força induz ressonância, amplificando as vibrações e mantendo a frequência natural. No entanto, um cristal de tempo discreto em ressonância sintoniza-se ao dobro da frequência da força motriz, prolongando assim sua vida útil. Isso ocorre apenas dentro de uma faixa estreita de frequências de acionamento.

Schindler explicou: "Transformamos isso em um mecanismo de detecção: o cristal de tempo só 'ativa' quando a frequência do sinal corresponde, formando um detector de banda estreita. Diferente dos métodos convencionais, a precisão é determinada pela vida útil do cristal de tempo, e não pelas interações entre spins."

Os pesquisadores utilizaram um cristal de tempo discreto para detectar um campo magnético oscilante fraco, acoplado aos spins nucleares dos átomos de carbono em um diamante. Ao ajustar o protocolo de acionamento, eles puderem sintonizar finamente a janela de frequência de ressonância, permitindo que o sensor detectasse oscilações na faixa de 0,5 a 50 kHz com alta resolução.

Esta faixa de frequência é difícil de capturar para outros sensores quânticos, como sistemas baseados em vapor atômico, que são mais adequados para frequências extremamente baixas ou altas. Schindler acrescentou: "Ele herda a robustez da ordem do cristal de tempo, sendo resistente a imperfeições experimentais como erros de pulso e heterogeneidade da amostra. O sensor aproveita interações de muitos corpos, em vez de evitar interações entre spins."

Apesar de os cristais de tempo discretos serem frequentemente vistos como fenômenos teóricos, os resultados da equipe de Ajoy demonstram pela primeira vez seu potencial para aplicações práticas. Schindler previu: "O princípio de detecção é independente da plataforma e pode ser adaptado a várias plataformas de sensoriamento quântico, como circuitos supercondutores, íons aprisionados e átomos frios, abrindo um novo caminho para sensores quânticos robustos baseados em não-equilíbrio."

Detalhes da publicação: Autor: Sam Jarman; Título: "Discrete time crystal acts as a usable sensor for weak magnetic oscillations"; Publicado em: *Nature Physics* (2026).