Dans une découverte révolutionnaire, des chercheurs de l'Université de Technologie de Vienne (TU Wien) ont confirmé un principe fondamental de la physique quantique : la suppression d'informations nécessite toujours de l'énergie. Cette découverte, publiée en Autriche, éclaire la relation complexe entre l'information et l'énergie, avec des implications potentielles pour les futures technologies quantiques.
La recherche, dirigée par le professeur Jörg Schmiedmayer, s'est concentrée sur le principe de Landauer, qui stipule que l'effacement d'informations n'est jamais gratuit. Ce principe a des implications significatives pour les ordinateurs quantiques et fixe des limites fondamentales au traitement de l'information basé sur la physique quantique. L'équipe a utilisé des nuages d'atomes ultra-froids pour étudier ce phénomène.
« Le principe dit de Landauer stipule que la suppression d'informations n'est jamais gratuite », explique le professeur Jörg Schmiedmayer de l'Atominstitut de la TU Wien. « Quelle que soit la manière dont vous stockez l'information, quelle que soit la manière dont vous procédez, de manière parcimonieuse et efficace, la suppression d'un bit entraîne toujours au moins une certaine augmentation de l'entropie et donc aussi une perte d'énergie. » Ce principe joue un rôle important pour les ordinateurs quantiques et fixe des limites fondamentales au traitement de l'information basé sur la physique quantique.
L'équipe a refroidi des milliers d'atomes de rubidium et les a piégés sur une puce atomique. En mesurant avec soin l'interférence entre deux nuages d'atomes, ils ont pu déterminer comment l'information est perdue et l'entropie est transférée. Cela leur a permis de confirmer que le principe de Landauer est valable même dans des systèmes quantiques complexes à plusieurs particules.
« Il s'agit d'une confirmation importante que l'information et la physique quantique sont en fait liées d'une manière aussi passionnante et profonde, comme le pensait Rolf Landauer », déclare Jörg Schmiedmayer. « Cela nous apporte une meilleure compréhension des futures technologies quantiques - et cela nous rapproche également d'une compréhension des questions fondamentales de la physique quantique, en particulier en ce qui concerne le processus de mesure encore mystérieux et le comportement des systèmes à plusieurs particules. »