En mécanique quantique, il est théoriquement possible, bien que extrêmement improbable, que le mouvement d'un électron libre soit brièvement 'rembobiné' dans le temps. Des physiciens l'ont désormais démontré expérimentalement avec une poignée de qubits.
La deuxième loi de la thermodynamique stipule que tout système naturel évolue vers un état de désordre croissant. Imaginez une partie de billard : la boule blanche heurte les boules colorées, brisant l'ordre initial et dispersant les billes. Sur cette base, la flèche du temps ne pointe que vers une direction : celle de l'entropie croissante.
Cependant, en mécanique quantique, les particules peuvent voyager dans le temps sur de très courtes durées (quelques dixièmes de seconde). L'équation de Schrödinger, qui régit le comportement des particules de matière et de lumière, fournit des probabilités plutôt que des positions et vitesses précises. Elle n'exclut pas qu'une partie du 'nuage' probabiliste d'un électron libre se retrouve derrière lui dans l'espace-temps, suggérant une faible probabilité de recul temporel.
Une équipe de physiciens américains, russes et suisses a calculé ces probabilités : il faudrait suivre un milliard d'électrons libres pendant plus de 13 milliards d'années – l'âge approximatif de l'Univers – pour observer un tel phénomène.
Les chercheurs ont contourné cette rareté en utilisant un petit ordinateur quantique. Avec quelques qubits, unités de base du calcul quantique, ils ont réalisé une transition du désordre vers l'ordre, inversant ainsi le cours naturel du temps et ramenant le système à un état antérieur.
Cette expérience intrigante pourrait même avoir des applications pratiques : en 'calculant à rebours' avec les qubits, elle aiderait à corriger les erreurs de calcul et autres défis des ordinateurs quantiques.
