Une casserole sur une cuisinière reçoit de la chaleur, mais pas de travail : le gaz sous le couvercle se contente de chauffer. Et si la cuisinière n'était pas ordinaire, mais quantique ? Alors la chaleur et le travail peuvent arriver en même temps, comme d'un moteur qui chaufferait en plus.
La nouvelle étude décrit précisément ce cas : un système classique — par exemple un pendule ou un petit miroir — baigne dans un environnement quantique. Cet environnement n'est pas simplement de l'« eau chaude », mais un intermédiaire actif : il transmet de l'énergie et peut aussitôt la reprendre, en effectuant un travail mécanique. Les scientifiques ont établi les règles permettant de calculer la chaleur, le travail et la croissance du désordre (l'entropie) dans ce cadre semi-classique.
Un exemple tiré de l'article est l'optomécanique : la lumière dans une cavité pousse sur un miroir, le faisant vibrer. Cette lumière vibrante n'est pas simplement un bruit aléatoire, mais un réservoir quantique qui à la fois chauffe le miroir et le pousse. Un tel schéma est déjà utilisé dans des détecteurs ultra-sensibles.
La conclusion est simple : même le chaos quantique obéit à des règles, si l'on calcule correctement où se trouve la chaleur et où se trouve le travail. Et alors, le « simple bruit » s'avère être une ressource utile.
En optomécanique, la lumière peut refroidir un miroir jusqu'à des millièmes de degré au-dessus du zéro absolu, simplement en « aspirant » ses vibrations.
Dans le roman d'Arthur C. Clarke « Lumière des jours lointains », les fluctuations quantiques du vide sont utilisées comme source d'énergie pour une communication instantanée.