Vědci z University of Maryland a University of California-Berkeley úspěšně vytvořili něco, co bylo dříve považováno za teoreticky nemožné.
Jedná se o řetězec iontů, který je první inkarnací takzvaného časoprostorového krystalu, krystalu, jehož struktura se skládá z prvků opakujících se nejen v prostoru, ale také v čase. Samotná existence takových krystalů porušuje některé základní fyzikální zákony, což způsobuje řadu exotických efektů. Například hodiny postavené na základě takového krystalu „tikají“i po tepelné smrti vesmíru, v okamžiku, kdy se zastaví veškerý pohyb a čas, podle některých vědců, jednoduše zastaví.
Zatímco běžné krystaly mají krystalovou mřížku skládající se ze stejných střídajících se prvků, časoprostorový krystal je v pohybu a v pravidelných intervalech se vrací do určité formy. Současně, aby se zajistil pohyb prvků časoprostorového krystalu a změnila se jeho struktura, není nutná žádná energie odebíraná z externího zdroje. Teoretickou možnost vytvoření takových krystalů v roce 2012 doložil Frank Wilczek, fyzik z Massachusetts Institute of Technology, ačkoli většina ostatních vědců tuto možnost popírala a nadále popírá.
Časový krystal vytvořený vědci je kvantový kruhový systém složený z atomů ytterbia, které se mohou otáčet ve dvou směrech, nahoru nebo dolů. Vědci pomocí laserového světla řídili směr otáčení iontů v jedné z polovin kruhového řetězce. Ve vytvořeném kvantovém systému má rotace každého z nich účinek na sousední ionty a takový účinek vedl k tomu, že „obrácené“ionty, které prošly ve většině případů celým kruhem, se vrátí do původního stavu. Zároveň je čas na návrat do počátečního stavu přesně dvojnásobný než čas, který iont strávil cestou dráhou od podmíněného začátku kruhu k bodu jeho „převrácení“.
Vědci zjistili, že ionty se vracejí k původní orientaci směru jejich rotace vždy stejnou rychlostí, která nezávisí na okamžiku v čase a bodě ve vesmíru. To zase naznačuje, že kvantový systém reaguje přísně definovaným způsobem na „poruchy“ve svém stavu. A to vše velmi připomíná chování atomů v krystalové mřížce krystalu, které jsou pod určitým vnějším vlivem přemístěny ze svého místa.
Vytvoření prvního vzorku časoprostorového krystalu má pro fyziku velký význam, protože existence takového krystalu porušuje základní fyzikální koncept, symetrii. A další výzkum v tomto směru může vést k identifikaci některých zcela nových zákonů fyziky a kvantové mechaniky, na jejichž základě bude možné vytvořit technologie, které lze nyní považovat za něco z kategorie sci-fi.