À l'aide de photons, les scientifiques ont pu créer un modèle selon lequel les particules quantiques peuvent reculer dans le temps. Il s'est avéré que cela peut violer les lois de la mécanique quantique standard.
Des physiciens de l'Université du Queensland en Australie se sont donné pour tâche de simuler une expérience informatique qui prouverait la possibilité d'un voyage dans le temps au niveau quantique, prédit en 1991.
Ils ont réussi à simuler le comportement d'un photon individuel, qui traverse un trou de ver dans l'espace-temps dans le passé et entre en interaction avec lui-même.
Une telle trajectoire d'une particule est appelée une courbe de type temps fermée - le photon revient au point d'espace-temps d'origine, c'est-à-dire sa ligne mondiale se ferme
Les chercheurs ont envisagé deux scénarios. Dans le premier d'entre eux, la particule traverse la taupe, retourne à son passé et interagit avec elle-même. Dans le second scénario, le photon, toujours enfermé dans une courbe temporelle fermée, interagit avec une autre particule ordinaire.
Selon les scientifiques, leurs travaux apporteront une contribution importante à l'unification de deux grandes théories physiques, qui n'avaient jusqu'à présent que peu de points communs: la théorie de la relativité générale (GR) d'Einstein et la mécanique quantique.
La théorie d'Einstein décrit le monde des étoiles et des galaxies, tandis que la mécanique quantique étudie principalement les propriétés des particules élémentaires, des atomes et des molécules.
Martin Ringbauer, Université du Queensland
La relativité générale d'Einstein permet à un objet de voyager en arrière dans le temps, qui tombe dans une courbe temporelle fermée. Cependant, une telle possibilité peut engendrer un certain nombre de paradoxes: un voyageur temporel peut, par exemple, empêcher ses parents de se rencontrer, ce qui rendra sa propre naissance impossible.
En 1991, il a été suggéré pour la première fois que les voyages dans le temps dans le monde quantique pourraient éliminer de tels paradoxes, car les propriétés des particules quantiques ne sont pas définies avec précision, selon le principe d'incertitude de Heisenberg.
Dans une expérience informatique menée par des scientifiques australiens, le comportement des particules quantiques dans un tel scénario a été étudié pour la première fois. Dans le même temps, de nouveaux effets intéressants ont été révélés, dont l'apparition est impossible en mécanique quantique standard.
Par exemple, il s'est avéré qu'il est possible de distinguer avec précision les différents états d'un système quantique, ce qui est totalement hors de question si l'on reste dans le cadre de la théorie quantique.