Cristais Temporais e Quebra Espontânea de Simetria   

Fenômenos coletivos são onipresentes em nosso mundo, governando o lampejo sı́ncrono de vaga-lumes ao longo dos rios da Malásia ou a evolução dos mercados financeiros. Na fı́sica, eles estão presentes em todas as escalas de energia, na cosmologia e na fı́sica de alta energia, bem como na matéria condensada. O comportamento coletivo surge em sistemas complexos (muitos corpos) como resultado da interação entre seus constituintes. A interação de troca entre os momentos magnéticos locais é responsável pelo aparecimento do magnetismo, a interação entre férmions ou bósons (elétrons, átomos, excitons, ...) leva à supercondutividade ou superfluidez. A verdade é que ainda existe um mundo vasto e desconhecido de fenômenos coletivos em sistemas fortemente correlacionados em que a matéria pode assumir estados peculiares.

Entre os fenômenos coletivos emergentes em sistemas fora-do-equilı́brio, os chamados cristais temporais ganharam enorme atenção muito recentemente. O inı́cio da discussão sobre os cristais do tempo remonta à questão: ”existe um estado da matéria em que a simetria de translação do tempo é quebrada espontaneamente?” Classificar fases da matéria em termos de quebra de simetria, um dos legados de Landau, é um pilar fundamental em nossa compreensão da Natureza. A quebra da simetria de translação do espaço, por exemplo, dá origem a cristais, enquanto os superfluidos e ferromagnetos são manifestações ou quebra espontânea de calibre ou invariância rotacional, respectivamente. Dentre todas as possı́veis situações complexas que foram consideradas e verificadas experimentalmente até o momento, a quebra da simetria temporal não havia recebido atenção. Portanto, não é surpreendente que a proposta de tal fase tenha gerado imediatamente uma intensa discussão. 

Muito trabalho tem sido desde então realizado para uma compreensão adequada dessas fases peculiares. Apesar dos intensos esforços (teóricos e experimentais), muitas questões ainda permanecem em aberto. Não é injusto afirmar que, no momento em que estamos apenas arranhando a superfı́cie do que são e/ou podem fazer tais fases exóticas da matéria, é difı́cil saber exatamente onde essas novas fases vão levar o campo da fı́sica ou o quais serão suas futuras aplicações. Algumas aplicações potenciais, por exemplo, podem incluir relógios atômicos aprimorados (o que, por sua vez, melhoraria a tecnologia como giroscópios e GPS), simulação de redes quânticas complexas, bem como na computação quântica.