Comment un ordinateur quantique a bâti l'espace à partir de l'intrication
Un ordinateur quantique à 36 ions a reproduit un minuscule modèle d'espace. Les ions sont piégés, et des lasers les relient de manière à former une charpente semblable aux poutres d'un bâtiment. Chaque poutre, c'est de l'intrication entre deux particules : si l'on touche l'une, l'autre réagit instantanément.
Au début, la charpente était rigide : quoi qu'on fasse aux liens internes, l'« aire » mesurée restait identique. Cela a confirmé une formule théorique que personne n'avait encore vérifiée sur un dispositif réel. Ensuite, on a ajouté la magie au schéma. Dans le monde quantique, la magie n'est pas un tour de passe-passe, mais une ressource particulière que l'on ne peut pas obtenir à partir d'opérations ordinaires. Avec la magie, la charpente est devenue mobile : l'« aire » a commencé à croître lorsque l'intrication augmentait à l'intérieur. Plus il y a de magie, plus la croissance est marquée.
Dans une seconde expérience, deux telles charpentes ont été reliées, comme deux bâtiments dotés d'un couloir commun. Lorsque le lien entre elles se renforçait, l'« aire » diminuait, comme si le couloir raccourcissait. Cela ressemble à ce que prédit la théorie : un pont entre des points éloignés de l'espace se raccourcit sous l'effet d'une forte intrication. Pour la première fois, un ordinateur quantique a montré ce comportement en laboratoire.
L'expérience a utilisé jusqu'à 56 portes ZZ à deux qubits dans un même circuit, et pour la tomographie d'un état à trois qubits, il a fallu mesurer 27 bases de Pauli différentes, chacune avec 2100 exécutions. Au total, plus de 10^6 mesures ont été effectuées.
L'idée que l'espace-temps puisse être « tissé » d'intrication quantique fait écho au roman de Greg Egan « L'Échelle de Schild », où des physiciens découvrent que le vide possède une structure cachée, ainsi qu'au concept « It from Qubit » de John Wheeler, popularisé en science-fiction.