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La physique quantique pourrait permettre de simuler un voyage temporel vers le passé. C'est ce qu'annoncent des physiciens, à travers une expérience basée sur le phénomène d'intrication des particules…
Qui n'a jamais rêvé de pouvoir se téléporter dans un lointain futur ou au contraire revenir dans le passé pour réparer ses erreurs ? Grâce au quantique, ce rêve pourrait bientôt devenir réalité…
Une équipe de physiciens vient de décrire dans Physical Review Letters l'utilisation de l'intrication quantique pour simuler une courbe temporelle fermée, et donc un voyage dans le temps.
Précisons qu'il s'agit d'une Gedankenexperiment : un terme popularisé par Albert Einstein, désignant des études conceptuelles à ne pas confondre avec de véritables tests effectués en laboratoire.
L'intrication quantique peut permettre de modifier le passé
L'intrication quantique est un phénomène qui survient lorsqu'au moins deux particules quantiques se définissent mutuellement. Ainsi, connaître les propriétés d'une particule intriquée donne des informations sur l'autre, quelle que soit la distance qui les sépare.
L'espace est vaste et le temps est relatif. Un changement dans une particule quantique sur Terre intriquée avec une particule près d'un trou noir à 10 milliards d'années-lumière aurait donc pour effet de changer le comportement de quelque chose dans un lointain passé…
À travers cette étude, les chercheurs explorent la possibilité de courbes temporelles fermées, aussi appelées CTC, qui pourraient hypothétiquement servir à revenir dans le passé.
Stephen Hawking avait-il tort en 1992 ?
Cette courbe est l'arc d'une particule dans l'espace-temps au cours de son existence qui va en arrière. Toutefois, déjà en 1992, Stephen Hawking estimait dans son essai « Chronology protection conjecture » que les lois de la physique ne permettent pas l'existence de ce type de courbe.
Néanmoins, les auteurs de cette nouvelle étude affirment qu'elles peuvent être « simulées probabilistiquement par des circuits de téléportation quantique ».
L'expérience proposée consiste à soumettre des sondes photoniques à une interaction quantique, produisant un certain résultat mesurable. À partir de ce résultat, les physiciens peuvent déterminer quelle contribution aurait donné un résultat optimal.
Pour atteindre cet optimum, les valeurs de la sonde quantique peuvent être modifiées via l'intrication afin de produire un meilleur résultat même si l'opération a déjà eu lieu.
Ainsi, selon la co-auteure de l'étude, Nicole Yunger Halpern du NIST et de l'Université du Maryland, l'équipe a démontré qu'il est possible « d'améliorer probabilistiquement le choix passé d'une personne ».
Un taux d'échec de 75%
Au cours des travaux, cet effet de voyage temporel a rencontré un taux d'échec de 75%. Afin d'améliorer les chances de réussite, les chercheurs suggèrent d'envoyer un large nombre de photons intriqués en utilisant un filtre pour s'assurer que ceux avec les informations corrigées parviennent à destination tout en éliminant les particules obsolètes.
D'après David Arvidsson-Shukur, physicien quantique à l'Université de Cambridge, « l'expérience que nous décrivons semble impossible à réaliser avec la physique standard non-quantique soumise au sens normal du temps ».
Ainsi, « il semble que l'intrication quantique puisse générer des instances qui ressemblent effectivement à des voyages dans le temps ». Il sera toutefois nécessaire de tenter cette expérience de simulation dans le monde réel pour en avoir le cœur net…
Comment le Quantique nous aide à comprendre la réalité
Le comportement des particules quantiques, et plus précisément les façons dont ces comportements diffèrent des phénomènes macroscopiques, est un moyen utile pour les physiciens de sonder la nature de notre réalité.
En 2022, un autre groupe de chercheurs a affirmé avoir réussi à créer un trou de ver quantique : un portail par le biais duquel les informations quantiques pourraient voyager instantanément.
L'année précédente, une équipe a synchronisé des tambours aussi larges que des cheveux humains grâce à l'intrication. De même, le Prix Nobel de Physique a été décerné à trois physiciens pour leur interrogation sur ce phénomène.
Au fil des années à venir, le développement de l'informatique quantique va permettre aux scientifiques de repousser les limites de notre compréhension de l'univers et de la physique, et donner lieu à de nouvelles découvertes qui pourraient potentiellement transformer notre monde…
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« Le Quaaantiiiique… »
(phrase à prononcer avec des trémolos dans la voix de Doc Brown de Retour vers le Futur, les yeux écarquillés devant une assistance médusée qui n’y connait rien)