Une équipe internationale de chercheurs a découvert que les systèmes quantiques peuvent sembler dépourvus de mémoire sous un certain angle tout en conservant des traces du passé sous un autre. Cette découverte, basée sur les représentations de Schrödinger et de Heisenberg, révèle des effets de mémoire cachés dans la dynamique quantique, ce qui pourrait influencer la conception des technologies quantiques.
Des scientifiques de l'université de Turku en Finlande, de l'université de Milan en Italie et de l'université Nicolas Copernic de Toruń en Pologne ont découvert que les systèmes quantiques peuvent sembler se souvenir et oublier leur passé simultanément, selon la méthode d'observation. Leur étude, publiée dans PRX Quantum, démontre que la mémoire dans les processus quantiques se manifeste différemment selon qu'elle est observée à travers l'évolution des états quantiques ou celle des observables mesurables, comme l'ont détaillé les chercheurs Federico Settimo, Andrea Smirne, Kimmo Luoma, Bassano Vacchini, Jyrki Piilo et Dariusz Chruściński. Les ressources pour cette recherche ont été fournies par l'université de Turku. Federico Settimo, doctorant à l'université de Turku et auteur principal de l'étude, a expliqué : "Nos travaux montrent que la mémoire n'est pas un concept unique, mais peut se manifester de différentes manières selon la façon dont l'évolution d'un système est décrite." Cela remet en question les notions classiques selon lesquelles les systèmes sans mémoire dépendent uniquement des états actuels, mettant en lumière le stockage d'informations unique de la mécanique quantique. L'équipe a constaté que les effets de mémoire sont visibles dans un cadre mais cachés dans l'autre, ce qui suggère que la mémoire quantique est plus complexe qu'on ne le pensait auparavant. Le professeur Jyrki Piilo, physicien théoricien à l'université de Turku, a noté : "Nos résultats ouvrent de nouvelles voies de recherche sur la dynamique des systèmes quantiques. De plus, notre travail a des implications qui dépassent sa portée fondamentale pour les technologies quantiques, où l'environnement extérieur induit du bruit et des effets de mémoire." Ces perspectives pourraient aider à développer des stratégies pour atténuer le bruit ou exploiter les effets environnementaux dans les dispositifs quantiques, refaçonnant ainsi les concepts fondamentaux de la mécanique quantique.