El concepto cuántico del tiempo surgió por primera vez a partir de las primeras investigaciones sobre la gravedad cuántica, en particular del trabajo de Bryce DeWitt en la década de 1960:
«Otros tiempos son sólo casos especiales de otros universos»
En otras palabras, el tiempo es un fenómeno de entrelazamiento, que coloca todas las lecturas iguales de los relojes (de relojes correctamente preparados -o de cualquier objeto utilizable como reloj-) en la misma historia. Esto lo entendieron por primera vez los físicos Don Page y William Wootters en 1983. Hicieron una propuesta para abordar el problema del tiempo en sistemas como el de la relatividad general, llamada interpretación de las probabilidades condicionales. Consiste en promover todas las variables a operadores cuánticos, una de ellas como reloj, y plantear preguntas de probabilidad condicional con respecto a otras variables. Llegaron a una solución basada en el fenómeno cuántico del entrelazamiento. Page y Wootters mostraron cómo el entrelazamiento cuántico puede utilizarse para medir el tiempo.
En 2013, en el Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM) de Turín, Italia, Ekaterina Moreva, junto con Giorgio Brida, Marco Gramegna, Vittorio Giovannetti, Lorenzo Maccone y Marco Genovese realizaron la primera prueba experimental de las ideas de Page y Wootters. Confirmaron que el tiempo es un fenómeno emergente para los observadores internos pero ausente para los observadores externos del universo, tal y como predice la ecuación de Wheeler-DeWitt.
Las discretizaciones consistentes desarrolladas por Jorge Pullin y Rodolfo Gambini no tienen restricciones. Se trata de técnicas de aproximación reticular para la gravedad cuántica. En la aproximación canónica si se discretizan las restricciones y las ecuaciones de movimiento, las ecuaciones discretas resultantes son inconsistentes: no se pueden resolver simultáneamente. Para abordar este problema se utiliza una técnica basada en discretizar la acción de la teoría y trabajar con las ecuaciones de movimiento discretas. Se garantiza automáticamente que éstas son consistentes. La mayoría de las cuestiones conceptuales difíciles de la gravedad cuántica están relacionadas con la presencia de restricciones en la teoría. Las teorías discretizadas consistentes están libres de estos problemas conceptuales y pueden cuantificarse directamente, proporcionando una solución al problema del tiempo. Es un poco más sutil que esto. Aunque sin restricciones y teniendo una «evolución general», ésta es sólo en términos de un parámetro discreto que no es físicamente accesible. La salida se aborda de forma similar al enfoque de Page-Wooters. La idea es escoger una de las variables físicas para que sea un reloj y hacer preguntas relacionales. Estas ideas en las que el reloj es también mecánico cuántico han conducido en realidad a una nueva interpretación de la mecánica cuántica: la interpretación de Montevideo de la mecánica cuántica. Esta nueva interpretación resuelve los problemas del uso de la decoherencia ambiental como solución al problema de la medición en la mecánica cuántica invocando limitaciones fundamentales, debidas a la naturaleza mecánica cuántica de los relojes, en el proceso de medición en la mecánica cuántica. Estas limitaciones son muy naturales en el contexto de teorías generalmente covariantes como la gravedad cuántica, donde el reloj debe tomarse como uno de los grados de libertad del propio sistema. También han planteado esta decoherencia fundamental como una forma de resolver la paradoja de la información de los agujeros negros. En determinadas circunstancias, se utiliza un campo de materia para desparametrizar la teoría e introducir un hamiltoniano físico. Esto genera una evolución física del tiempo, no una restricción.
Las restricciones de cuantificación del espacio de fase reducido se resuelven primero y luego se cuantifican. Este enfoque fue considerado durante algún tiempo como imposible, ya que parece requerir encontrar primero la solución general de las ecuaciones de Einstein. Sin embargo, con el uso de las ideas involucradas en el esquema de aproximación de Dittrich (construido a partir de las ideas de Rovelli) se hizo viable una forma de implementar explícitamente, al menos en principio, una cuantización reducida del espacio de fase.
Avshalom Elitzur y Shahar Dolev argumentan que los experimentos de mecánica cuántica, como el Mentiroso Cuántico, proporcionan evidencia de historias inconsistentes, y que el propio espaciotiempo puede, por lo tanto, estar sujeto a cambios que afectan a historias enteras. Elitzur y Dolev también creen que un paso objetivo del tiempo y la relatividad pueden reconciliarse, y que esto resolvería muchos de los problemas con el universo de bloques y el conflicto entre la relatividad y la mecánica cuántica.
Una solución al problema del tiempo propuesta por Lee Smolin es que existe un «presente espeso» de eventos, en el que dos eventos en el presente pueden estar relacionados causalmente entre sí, pero en contraste con la visión del tiempo del universo de bloques en el que todo el tiempo existe eternamente. Marina Cortês y Lee Smolin argumentan que ciertas clases de sistemas dinámicos discretos demuestran asimetría e irreversibilidad del tiempo, lo que es consistente con un paso objetivo del tiempo.