Dans un orchestre, un musicien joue si doucement que son son est presque inaudible dans le chœur général. Dans le monde quantique, de tels états « silencieux » sont appelés sombres — leur énergie ne s'échappe presque pas, comme la lumière dans une pièce obscurcie. Mais si les musiciens sont nombreux, leur influence mutuelle peut éveiller de manière inattendue même le plus silencieux.
Dans ce nouveau travail, les physiciens ont examiné une chaîne de spins (des « toupies » quantiques) avec un type particulier d'amortissement qui agit sur les sites voisins. Dans un tel système, il existe un état sombre à une particule avec une impulsion nulle — tel un chef d'orchestre, il donne le rythme mais reste dans l'ombre. Cependant, avec un grand nombre de particules, cet état commence à s'estomper lentement : sa décroissance suit [formula:decay]1/ln(t)[/formula], où t est le temps. C'est comme observer la flamme d'une bougie qui ne s'éteint pas d'un coup, mais qui couve très longtemps, obéissant à une loi subtile.
Le plus surprenant est que le comportement du système s'est avéré universel. La distribution des particules selon leurs vitesses (impulsions) est décrite par une forme unique dépendant de [formula:scaling]k√t[/formula], et la densité totale de particules décroît comme [formula:density]1/(√t * ln(t))[/formula]. Cela rappelle les motifs laissés sur le sable par la marée descendante : quelle que soit la marée, les lignes restent similaires. Les résultats ont été confirmés par simulation numérique, et même avec une interaction douce entre particules, le tableau ne change pas — la nature semble insister sur ce scénario.
Des états sombres similaires existent en optique : si l'on place des atomes à une distance inférieure à la longueur d'onde de la lumière, ils peuvent cesser d'émettre, formant un réseau « silencieux ».
Dans le roman « La Cité des permutants » de Greg Egan, les états sombres des systèmes quantiques permettent de créer des mondes virtuels qui ne consomment presque pas d'énergie.