A Marylandi Egyetem és a Kaliforniai-Berkeley Egyetem tudósai sikeresen létrehoztak valamit, amit korábban elméletileg lehetetlennek tartottak.
Ez a valami egy ionlánc, amely az úgynevezett tér-idő kristály első megtestesülése, egy olyan kristály, amelynek szerkezete nemcsak a térben, hanem az időben is ismétlődő elemekből áll. Az ilyen kristályok létezése megsérti az alapvető fizikai törvényeket, amelyek számos egzotikus hatást váltanak ki. Például egy ilyen kristály alapján felépített óra még az Univerzum termikus halála után is „ketyeg”, abban a pillanatban, amikor minden mozgás leáll, és az idő egyes tudósok szerint egyszerűen leáll.
Míg a hétköznapi kristályok kristályrácsa ugyanazokból a váltakozó elemekből áll, addig a tér-idő kristály mozgásban van, és rendszeres időközönként visszatér egy bizonyos formába. Ugyanakkor a tér-idő kristály elemeinek mozgásának biztosításához és szerkezetének megváltoztatásához nincs szükség külső forrásból származó energiára. Az ilyen kristályok 2012-es létrehozásának elméleti lehetőségét Frank Wilczek, a Massachusettsi Műszaki Intézet fizikusa igazolta, bár a legtöbb más tudós tagadta és továbbra is tagadja ezt a lehetőséget.
A tudósok által létrehozott időkristály egy kvantumgyűrűrendszer, amely ytterbium atomokból áll, amelyek két irányban, felfelé vagy lefelé foroghatnak. Lézerfény segítségével a tudósok szabályozták az ionok forgásirányát a körlánc egyik felében. A létrehozott kvantumrendszerben mindegyik forgása hatással van a szomszédos ionokra, és ez a hatás oda vezetett, hogy az "invertált" ionok, miután a legtöbb esetben teljes kört mentek, visszatérnek eredeti állapotukba. Ugyanakkor a kiindulási állapotba való visszatérés ideje pontosan kétszerese annak az időnek, amelyet az ion eltölt az útnak a kör feltételes kezdetétől a "felborulásának" pontjáig.
A tudósok megállapították, hogy az ionok mindig ugyanazon a sebességen térnek vissza forgásirányuk eredeti irányába, ami nem függ az idő pillanatától és a tér pontjától. Ez pedig azt jelzi, hogy a kvantumrendszer szigorúan meghatározott módon reagál az állapotában lévő „zavarokra”. És mindez nagyon emlékeztet a kristály kristályrácsában levő atomok viselkedésére, amelyek valamilyen külső befolyás alatt elmozdulnak a helyükről.
A tér-idő kristály első mintájának létrehozása nagy jelentőséggel bír a fizika számára, mivel egy ilyen kristály létezése megsérti az alapvető fizikai fogalmat, a szimmetriát. Az ilyen irányú további kutatások pedig a fizika és a kvantummechanika néhány teljesen új törvényének azonosításához vezethetnek, amelyek alapján olyan technológiákat lehet majd létrehozni, amelyek ma már valaminek tekinthetők a sci-fi kategóriájából.