Un coureur qui part en retard dépasse le leader et franchit la ligne d'arrivée en premier. Dans le monde quantique, un tel exploit a été réalisé par un système de spins nucléaires — ces minuscules aiguilles magnétiques que sont les atomes de carbone-13 dans le diamant. C'est une manifestation de l'effet Mpemba : un état initialement plus éloigné de l'équilibre se calme plus vite qu'un état qui en était plus proche.

Les auteurs de l'étude ont pris un diamant désordonné, dans lequel des défauts paramagnétiques (des atomes avec des électrons non appariés, qui accélèrent le retour à l'équilibre) sont dispersés de manière aléatoire. En commutant le champ magnétique, ils ont créé différents motifs d'aimantation — certains nets, d'autres plus lisses. Ensuite, ils ont activé un pompage périodique (ce qu'on appelle un forçage de Floquet), qui a poussé le système dans un état préthermique à longue durée de vie. Ce n'est pas un repos complet, mais plutôt un plateau sur le chemin qui y mène. Et à l'approche de ce plateau, le profil plus « agité » dépassait régulièrement le profil calme.

L'explication se cache dans la structure même du réseau. Les défauts créent des régions où les spins perdent rapidement de l'énergie, et des zones presque dépourvues de défauts. C'est dans ces zones propres que vit le mode collectif le plus lent — une sorte d'orchestre paresseux qui se souvient le plus longtemps de la mélodie initiale. Si l'état initial résonne fortement avec ce mode, il « fonce » vers la ligne d'arrivée, dépassant ceux qui sont partis plus près. Les calculs effectués avec des simulations semi-classiques ont confirmé que des défauts placés au hasard engendrent de rares régions où les spins n'ont presque rien à quoi s'accrocher. Ce sont ces régions qui dirigent la course anormale.