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LE HASARD QUANTIQUE...UN MOYEN D'ORDONNER LE HASARD ?

Un Cristal Temporel conçu par Google

Un cristal temporel est un concept qui a été présenté pour la première fois en 2012 par le physicien américain Frank Wilczek ; le terme désigne une structure composée d’un groupe de particules ordonnées selon un motif répété, tel un cristal classique, mais qui se déplacent et retournent à leur état d’origine de façon périodique, tel un oscillateur. En d’autres termes, l’arrangement des cristaux standards se répète dans l’espace, tandis que celui des cristaux temporels se répète dans le temps.

 Pour expliquer ce comportement, Kurt von Keiserling, physicien à l’Université de Birmingham, fait l’analogie avec une boîte scellée remplie de pièces de monnaie, que l’on secouerait un million de fois. À mesure que les pièces ricochent et rebondissent les unes sur les autres, elles « deviennent de plus en plus chaotiques, explorant toutes les sortes de configurations possibles » jusqu’à ce que les secousses s’arrêtent et que la boîte soit ouverte : les pièces se retrouvent alors dans une configuration aléatoire, avec environ la moitié des pièces côté pile et l’autre moitié côté face — et ce, quelle que soit la façon dont les pièces étaient disposées au départ.

Il faut à présent considérer les qubits du processeur quantique de Google comme ces pièces de monnaie. De la même manière que les pièces de monnaie peuvent se retrouver du côté pile ou face, les qubits peuvent prendre la valeur 1 ou 0, ou plutôt, une superposition de ces deux états de base. « Ce qui est étrange avec les cristaux temporels, c’est qu’aucune secousse, aucun passage d’un état à un autre, ne peut faire passer les qubits du cristal dans l’état d’énergie le plus bas, qui est une configuration aléatoire », souligne von Keiserling. Les qubits ne peuvent que passer de leur état initial à leur deuxième état, puis revenir en arrière. « Cela n’a pas l’air aléatoire. […] C’est comme si [le cristal] se souvenait de son apparence initiale et qu’il répétait ce schéma au fil du temps »