Comment un ordinateur quantique a distingué le passé du futur express
On ne peut pas regarder un film de tasse brisée à l'envers : l'augmentation du désordre, ou entropie, indique le sens du temps. Mais les équations du microcosme sont symétriques — le passé et le futur y sont équivalents. Pour comprendre comment naît la flèche du temps, des scientifiques ont utilisé un processeur quantique en carbone diamant avec dix qubits (les équivalents quantiques des bits).
Ils y ont lancé des processus où la chaleur s'écoule du chaud vers le froid, ainsi que leurs versions inversées, en insérant des mesures qui forçaient l'entropie à croître. Les données ont été données à un réseau de neurones. Sans aucune indication, il a appris avec une précision de 92 % à distinguer le flux direct de chaleur du flux inverse, comme s'il extrayait du bruit les signes de l'irréversibilité.
Ce n'est pas qu'un jeu. Savoir lire la flèche du temps dans les systèmes quantiques rapprochera la création de moteurs microscopiques et révélera comment le monde irréversible naît de la symétrie. D'ailleurs, le processeur diamant fonctionnait à température ambiante — une rareté pour les dispositifs quantiques.
Dès qu'on retirait les mesures du processus, la symétrie revenait et le réseau de neurones ne distinguait plus le sens du temps. Ce sont précisément les mesures quantiques qui « activent » l'irréversibilité.
L'idée de reconnaître la flèche du temps dans les données quantiques évoque le film « Tenet », où l'entropie inversée fait remonter le temps.