Des physiciens ont utilisé un simulateur quantique — un dispositif qui imite le comportement de particules chargées — pour étudier leurs collisions à des énergies énormes. Selon le modèle standard, les lois du monde microscopique, le système aurait dû rapidement sombrer dans le chaos, où l'entropie est maximale. Mais tout ne s'est pas passé ainsi.
Les particules se sont dispersées comme des fragments d'explosion, tout en gardant la mémoire des amas de charge initiaux. Ce plasma s'est étendu en flux ordonnés, un peu comme des gens qui, après une alerte, ne courent pas dans la panique, mais par groupes, restant près de leurs amis. Les scientifiques ont appelé cela un plasma balistique à mémoire à long terme.
L'explication est venue des idées de Julian Schwinger et Eugene Wigner : le plasma oscillait — le champ électrique et le courant de particules échangeaient de l'énergie, comme un pendule. En utilisant des méthodes de physique laser développées par Roy Glauber, les physiciens ont observé ces oscillations dans une image floue des vitesses et des positions des particules. Il s'est avéré que les mystérieuses cicatrices quantiques sont aussi de tels états ordonnés du plasma. Cette expérience montre comment des simulations précises bouleversent notre compréhension de la matière dans des conditions extrêmes.
Le plasma de quarks et de gluons est un état dans lequel les particules, habituellement confinées à l'intérieur des protons, se déplacent librement ; un tel plasma a existé juste après le Big Bang.