Cette nouvelle machine quantique voit simultanément tous les futurs possibles

Une équipe internationale composée de chercheurs singapouriens et australiens vient de mettre au point un prototype de machine à même de générer tous les futurs possibles de façon simultanée. Lumière sur ce phénomène connu sous le nom de superposition quantique.

Une avancée scientifique importante

À la différence des particules classiques, les particules quantiques peuvent être dans plusieurs états à la fois : une spécificité connue sous le nom de superposition quantique. Si la possibilité de pouvoir observer simultanément tous les futurs possibles semble tout droit sortie d’un roman de science-fiction, des chercheurs de l’Université technologique de Nanyang à Singapour et de l’Université Griffith en Australie ont exploité ce phénomène physique afin de créer un dispositif à même de générer une superposition quantique simultanée des différents futurs envisageables.

Lire aussi Des physiciens observent pour la première fois une particule décrite il y a plus d’une décennie

Comme l’a expliqué le chercheur Mile Gu, qui a supervisé le développement de l’algorithme utilisé par le prototype : « Lorsque nous pensons à l’avenir, nous sommes confrontés à un large éventail de possibilités. Elles augmentent exponentiellement à mesure que nous avançons dans le temps. Si, par exemple, nous considérons que n’avons que deux choix possibles chaque minute qui s’écoule, en moins d’une demi-heure il y aurait déjà 14 millions de futurs possibles. En moins d’un jour, le chiffre dépasserait la quantité d’atomes présents dans l’univers observable ».

Pour réaliser ce prototype, l’équipe a conçu un processeur d’information quantique photonique, dans lequel les futurs résultats potentiels d’un processus décisionnel sont représentés par des photons, particules de la lumière.

Le prototype actuel est capable de simuler 16 futurs simultanés

Comme l’a expliqué le docteur Jayne Thompson, membre de l’Université de Singapour ayant participé au projet : « Le fonctionnement de cet appareil est inspiré par le lauréat du prix Nobel Richard Feynman. Lorsqu’il a commencé à étudier la physique quantique, il s’est rendu compte que lorsqu’une particule voyage d’un point A à un point B, elle ne suit pas nécessairement un seul chemin. Au lieu de cela, elle traverse simultanément tous les chemins possibles reliant les points. Notre travail étend ce phénomène et l’exploite pour modéliser des futurs statistiques ».

Lire aussi Des scientifiques dévoilent la structure interne d’un neutron avec une précision effarante

De son côté, le chercheur Farzad Ghafari a précisé que cette approche consistant à « synthétiser une superposition quantique de tous les futurs possibles pour chaque biais » pourrait également permettre aux IA quantiques améliorées d’apprendre l’effet de leurs actions beaucoup plus efficacement dans les années à venir. Pour l’instant, le prototype mis au point par l’équipe simule au maximum 16 futurs simultanés, mais l’algorithme sur lequel il est basé peut en principe évoluer sans limite, ce qui ouvrira la voie à de nombreuses applications à mesure que la technologie utilisée par les chercheurs progressera.

En toute logique, la première application dont le prototype a fait la démonstration consistait à mesurer à quel point notre parti pris pour un choix spécifique fait le présent pouvait impacter l’avenir.

Lire aussi Des scientifiques dévoilent le tout premier portrait d’un photon isolé