Naime, u dva odvojena eksperimenta potvrđena je njegova neobično smjela teorijska ideja, tačnije konkretan recept da se ideja ostvari, o stanju materije koja ne postoji u prostoru, nego u vremenu – ideja o vremenskim kristalima.
U "običnom" kristalu, koji predstavlja unutrašnju strukturu čvrstih supstanci kao što su kuhinjska so, kvarc, led ili nekakav metal, molekuli ili joni ne lutaju unaokolo slobodni kao kod gasa, nego su periodično raspoređeni u prostoru i grade takozvanu kristalnu rešetku. Fizičari ih nazivaju čvorovima rešetke, a vrlo zgodna matematika kojom se opisuju omogućila je da se danas podrobno razumeju raznovrsni, kako klasični tako i kvantni, fenomeni unutar čvrstih tijela (što je imalo široku primjenu, prije svega u razvoju silicijumskih tehnologija).
Norman Jao je smislio način da napravi kristalnu rešetku čiji čvorovi nisu raspoređeni u prostornim dimenzijama, nego u vremenskoj. Njegov predlog je da se prvo laserskom pobudom promjeni jedna karakteristika jona u kristalu, da se na primjer obrne magnetni moment, odnosno spin, kako ga fizičari češće nazivaju.
Ova promjena spina jednog jona će promijeniti spin sljedećeg, koji će u nizu promijeniti sljedeći, ali će doći i do povratnih promjena. Norman Jao je predložio da se tako načini promjena koja će bez prekida "putovati" kroz kristal u zatvorenom krugu. Kada ove promjene postanu kolektivno sihronizovane, održive i periodične i kad više ne zavise od spoljne pobude, one su raspoređene u vremenu i zapravo same po sebi čine vremensku rešetku, odnosno vremenski kristal.
Rad u kome je, zajedno sa nekoliko kolega sa Berklija, Jao opisao ovu metodologiju, objavljen je sredinom januara u prestižnom časopisu "Physical Review Letters". Budući da je, kako to fizičari inače čine, Jaov rad već bio obznanjen u bazi ArXivs, njegov mentor sa Harvarda Mihail Lukin već je okupio tim koji je Jaovu tehniku primjenio na kristalu dijamanta, dok je Kris Monro sa Univerziteta u Merilendu pokušao da je testira na zarobljenim jonima iterbijuma.
Oba eksperimenta su pokazala da vremenski kristal zaista nastaje i da ima period koji je dva puta veći od perioda pobude načinjene laserom. Ključno kod oba eksperimenta jeste da je vremenski kristal zatvoren sistem i da mu nakon pobude ne treba spoljna sila. Od značaja je i da interakcije između jona same održavaju vremenski kristal stabilnim.
Sama ideja o postojanju vremenskih kristala prisutna je već pet godina, a prvi ju je predložio nobelovac Frenk Vilček. Kako u članku o vremenskim kristalima u časopisu "New Scientist" piše Dženifer Oulet, većina fizičara je prije ovih eksperimenata bila skeptična prema ovoj ideji, jer zamisao da nešto putuje u beskonačnoj petlji veoma liči na perpetuum mobile.
Ako se održe kao ideja, vremenski kristali će izmijeniti mnogo toga u modernoj fizici, od otvaranja novih polja istraživanja do dubljeg razumijevanja vremena i prostora, ali će imati i praktičnu primjenu za moguću izgradnju takozvanih kubita za kvantne računare budućnosti. Druga pitanja se, naravno, već sada mogu postaviti čim pređemo u druga agregatna stanja – postoji li, po analogiji, vremenski gas, ili vremenska tečnost?
(Blic)
