Σe τεχνολογικό και επιστημονικό επίπεδο, ως ανθρωπότητα έχουμε φτάσει πολύ μπροστά, όμως βρισκόμαστε αρκετά μακριά, ακόμα τουλάχιστον, για το επόμενο μεγάλο βήμα όπως είναι για παράδειγμα η κατασκευή κβαντικών υπολογιστών, οι οποίοι θα αποτελούσαν πραγματικά χρηστικά αντικείμενα. Με τη βοήθεια τους, θα μπορούσαν να επιτευχθούν δύσκολες υπολογιστικές εργασίες και θα μας έβαζαν σε μια διαδικασία αναθεώρηση θεμελιωδών αρχών της φυσικής, καθώς μοιράζονται την ισχύ της κβαντικής μηχανικής, ένα πεδίο δηλαδή της φυσικής όπου εξηγείται πώς ο φυσικός κόσμος γύρω μας λειτουργεί σε υποατομικό επίπεδο.
Η ομάδα Google Quantum AI έχει ξεκινήσει τη δημιουργία μιας σειράς από καινοτόμα πειράματα, χρησιμοποιώντας τους κβαντικούς επεξεργαστές που έχουμε ήδη σήμερα στη διάθεσή μας. Ένα συγκεκριμένο πείραμα είναι ένα νέο «υλικό», ο χρονοκρύσταλλος. Για χρόνια υπήρχαν θεωρίες από την επιστημονική κοινότητα σχετικά με την πιθανότητα ύπαρξης χρονοκρυστάλλου και αν μπορεί να αποτελέσει αντικείμενο παρατήρησης, με την ομάδα εργασίας της Google να υποστηρίζει, πως ο κβαντικός επεξεργαστής της εταιρείας, ο Sycamore, πραγματοποιεί αυτή την πιθανότητα.
Οι χρονοκρύσταλλοι, είναι σαν τους κανονικούς κρυστάλλους. Βασίζονται σε δομές ατόμων που επαναλαμβάνονται, όχι όμως σε τρεις διαστάσεις χώρου, αλλά σε ένα καθορισμένο μοτίβο με την πάροδο του χρόνου. Οι πιο γνωστοί κρύσταλλοι είναι τα διαμάντια, τα σμαράγδια και το αλάτι. Σε μικροσκοπικό επίπεδο, όλα αυτά είναι κατασκευασμένα από επαναλαμβανόμενα μοτίβα. Ένας κόκκος αλατιού είναι φτιαγμένος από άτομα νατρίου και χλωρίου, ωστόσο ένας χρονοκρύσταλλος είναι παρεμφερής αλλά αντί να σχηματίζει επαναλαμβανόμενα μοτίβα στο χώρο, σχηματίζει μοτίβο που ταλαντεύεται στο χρόνο.
Για να διευκολύνει τον κόσμο στην κατανόηση αυτής της ιδέας, η Google έδωσε ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα. Έστω ότι λαμβάνουμε φωτογραφίες ενός πλανήτη και του φυσικού δορυφόρου του, οι φωτογραφίες αυτές θα φαίνονταν όλες σχεδόν όμοιες με τον δορυφόρο του πλανήτη να επαναλαμβάνει την τροχιά του συνεχώς. Αν όμως υπήρχαν εκατοντάδες νέοι δορυφόροι που προστίθενται σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη, κάθε δορυφόρος που μπαίνει σε τροχιά ασκεί βαρυτική έλξη στους υπόλοιπους και με το πέρασμα του χρόνου οι φυσικοί δορυφόροι θα άρχιζαν να εκτρέπονται από τις τροχιές τους χωρίς ωστόσο να επιστρέφουν πίσω στο σημείο εκκίνησης. Αυτή η διαταραχή είναι αναπόφευκτη βάσει του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής. Το ερώτημα που ακολουθεί, είναι τι θα συνέβαινε εάν υπήρχε ένα σύστημα ενός πλανήτη και πολλών δορυφόρων όπου αυτοί θα μπορούσαν περιοδικά να επαναλαμβάνουν τις τροχιές τους, χωρίς όμως να αυξάνουν την εντροπία, δηλαδή την διαταραχή; Αυτός ο συνδυασμός θα μπορούσε να θεωρηθεί ένας χρονοκρύσταλλος, και προφανώς είναι εξαιρετικά δύσκολο να αποδειχθεί.
Τα κβαντικά αντικείμενα συμπεριφέρονται όπως τα κύματα και με έναν τρόπο παρεμφερή με τον τρόπο που ένα σόναρ χρησιμοποιεί τα κύματα του ήχου που αντανακλούν πάνω σε στέρεα αντικείμενα ώστε να τα αναγνωρίζει. Αυτή η βασική ιδέα για τα κβαντικά κύματα είναι αυτό που βάζει ένα όριο στην εξάπλωση της εντροπίας και επιτρέπει την παραγωγή ενός σταθερού χρονοκρυστάλλου, παρόλο που φαίνεται να έρχεται σε αντίθεση με τον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής. Σύμφωνα με την Google κάπου εκεί μπαίνει στην εξίσωση ο κβαντικός της επεξεργαστής και σε μελέτη που δημοσιεύτηκε περιγράφεται επακριβώς πώς μπορεί να χρησιμοποιηθεί ο επεξεργαστής Sycamore σαν ένα κβαντικό σύστημα παρατήρησης τέτοιων ταλαντευόμενων χρονοκρυστάλλων κυματικών μοτίβων.
Αποτέλεσμα όσων προαναφέρθηκαν σχετικά με την παρατήρηση των χρονοκρυστάλλων θα είναι οι κβαντικοί υπολογιστές, να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη επιστημονικών φαινομένων που προβληματίζουν τους επιστήμονες για χρόνια. Ωστόσο, η θεωρία από την πράξη απέχει αρκετά πάντα, αλλά ίσως στο τέλος αποτελέσει πράγματι ένα θεμέλιο για νέες επιστημονικές ανακαλύψεις.