Un système quantique peut posséder une propriété appelée magie. Ce n'est pas un tour de passe-passe, mais une mesure de la difficulté à reproduire son comportement sur un ordinateur classique. Les états ordinaires, dits stabilisateurs, sont faciles à calculer pour un ordinateur. En revanche, les états magiques le laissent perplexe. Le problème, c'est que vérifier la présence de magie implique généralement de sonder le système dans les moindres recoins, ce qui est long et coûteux.
Les auteurs de cette nouvelle étude proposent de se passer de ces mesures complexes. Ils remarquent que tout état stabilisateur possède une limite d'énergie minimale. Si l'on mesure l'énergie du système et qu'elle se trouve en dessous de cette limite, alors nous avons affaire à un état magique. Cette méthode fonctionne lorsque l'énergie est explicite. Mais il arrive que l'énergie reste dans la norme alors que la magie est bien présente.
Dans ce cas, on utilise la deuxième méthode, par la chaleur. On connecte le système à un bain thermique et on observe la quantité de chaleur qu'il cède ou absorbe. Pour les états stabilisateurs, l'échange de chaleur est limité par une frontière stricte. Si le flux de chaleur mesuré franchit cette frontière, la magie est détectée. Les auteurs ont testé la méthode sur différents systèmes : des plus petits, où la chaleur révèle la magie même quand l'énergie reste muette, jusqu'à une chaîne de moments magnétiques, où l'écart entre états ordinaires et magiques devient maximal au point de transition de phase.
Le terme « magie » en physique quantique est apparu en 2014 et est rapidement devenu un standard. Il désigne la ressource qui distingue les ordinateurs quantiques des ordinateurs classiques.
Dans le roman de Greg Egan « La Cité des permutants », les héros cherchent des moyens de contourner les limites du calcul classique pour simuler la conscience. La magie quantique est précisément la ressource qui pourrait les aider.