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— pixelparticle / Shutterstock.com

Les voyages dans le temps, bien que captivants dans la science-fiction, restent un sujet de scepticisme dans le monde scientifique. Cependant, la mécanique quantique offre une alternative fascinante pour simuler une expérience qui rappelle le voyage dans le temps. Une récente étude publiée dans la revue Physical Review Letters suggère qu’il est possible d’utiliser l’intrication quantique pour influencer les résultats d’une expérience en temps réel, offrant de nouvelles possibilités pour surmonter des défis scientifiques.

L’intrication quantique : un lien mystérieux

En mécanique quantique, l’intrication est un phénomène où deux particules ou plus deviennent corrélées de manière que l’état quantique de chaque particule soit lié à l’état des autres, indépendamment de la distance les séparant. Cela signifie qu’une modification apportée à une particule affectera instantanément sa ou ses jumelles intriquées. 

C’est ce phénomène qui donne naissance à des applications potentielles dans des domaines aussi divers que la cryptographie quantique, la téléportation et, dans ce cas précis, la simulation de boucles temporelles fermées. Cette caractéristique a été mise en avant par une équipe de chercheurs pour simuler ce qui pourrait s’apparenter à un « voyage dans le temps ».  

Nicole Yunger Halpern du National Institute of Standards and Technology (NIST) et de l’université du Maryland, a déclaré dans un communiqué : « Dans notre approche, un expérimentateur enchevêtre deux particules. La première particule est ensuite livrée à un laboratoire pour être utilisée dans un test. L’expérimentateur manipule la seconde particule pour modifier l’état antérieur de la première particule après avoir appris de nouvelles informations, influençant ainsi les résultats de l’expérience. »

Un pas vers la simulation du voyage temporel

Les chercheurs ont mis en œuvre cette propriété d’intrication pour concevoir une expérience qui simule une boucle temporelle fermée. Dans le cadre de leur étude, une particule est préparée et intriquée avant de participer à une expérience. En ajustant l’état de la particule jumelle intriquée, les scientifiques ont la possibilité de modifier rétroactivement l’issue de l’expérience initiale. 

David Arvidsson-Shukur, du laboratoire Hitachi Cambridge, utilise une analogie pour expliquer ce processus. Il compare la situation à celle d’envoyer un cadeau à quelqu’un en ayant seulement accès à sa liste de souhaits après l’envoi. En manipulant l’intrication quantique, la simulation démontre qu’il est possible de revenir en arrière et de modifier des décisions antérieures pour obtenir le résultat souhaité.

Les limites de la méthode

Néanmoins, cette méthode n’est pas infaillible. Selon les chercheurs, la simulation a 75 % de chances d’échouer, car l’effet n’est que probabiliste. Cependant, en cas d’échec, cela est immédiatement identifiable. Pour améliorer la précision de l’expérience, il est possible d’envoyer une grande quantité de photons intriqués et d’utiliser un filtre pour sélectionner ceux qui semblent avoir subi une modification rétroactive.

De plus, Arvidsson-Shukur souligne que l’inefficacité relative de la simulation est en réalité un aspect positif. « Si la simulation était parfaite, cela remettrait en cause les bases fondamentales de notre compréhension de la physique », dit-il. Cela signifie que, pour l’instant, la théorie de la relativité et d’autres principes fondamentaux restent intacts.

Bien que cette méthode de simulation via l’intrication quantique ne constitue pas un véritable voyage dans le temps, elle offre une perspective sur les possibilités de dépasser les limites temporelles dans certaines conditions expérimentales. Les résultats de cette étude montrent une fois de plus que la mécanique quantique continue à défier notre compréhension du monde et à ouvrir de nouvelles portes dans le domaine de la recherche scientifique.

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