Une minuscule particule flotte dans un faisceau laser, comme un grain de poussière dans la lumière d'une lampe de poche. Elle est constamment bousculée par les molécules d'eau, de manière désordonnée, de tous les côtés. D'habitude, ces chocs gênent : la particule s'agite et les mesures précises deviennent une loterie. Mais des physiciens ont trouvé le moyen de retourner ce désavantage en bénéfice.
Ils ont pris une pince optique (un laser qui maintient la particule en un point) et ont fait deux choses à la fois : ils ont renforcé la force qui tire la particule et ajouté un bruit externe, c'est-à-dire des chocs aléatoires supplémentaires. Résultat : la particule se déplace plus vite, mais son comportement reste plus proche de l'équilibre thermique que sans ces artifices. C'est comme si un interprète se laissait distraire par chaque bruissement dans la salle, transformant une réunion d'une heure en deux heures ; désormais, ces bruissements deviennent un fond rythmique qui aide à se concentrer.
Cette technique a été baptisée « remise à l'échelle de l'horloge de Langevin » (du nom du physicien qui a décrit le mouvement aléatoire). Elle permet d'accélérer les calculs dans les ordinateurs thermodynamiques, ces dispositifs du futur qui calculent en utilisant les sauts aléatoires des particules et consomment très peu d'énergie. Dans l'expérience, ils ont réussi à reconstituer plus précisément la différence d'énergie libre à partir de mesures hors équilibre, c'est-à-dire dans les cas où le système n'a pas le temps de se stabiliser.
Désormais, on peut régler la même pince optique pour que la particule « égrène » plus vite ses états et donne la réponse. Ainsi, des calculs qui prenaient des minutes ne prendront plus que des secondes, et presque sans dépense d'énergie.
La pince optique utilisée dans l'expérience fonctionne comme une main minuscule : le faisceau laser capture la particule et la maintient sans la toucher. Cette méthode a valu le prix Nobel en 2018.