La Théorie de la Matrice de Mémoire Quantique: Un Univers d'Information

La physique théorique est confrontée à un défi majeur: le paradoxe de l'information des trous noirs. Ce dilemme, issu de la contradiction entre la relativité générale et la mécanique quantique, suggère que l'information pourrait disparaître dans ces entités cosmiques, ce qui est incompatible avec les principes quantiques fondamentaux exigeant sa conservation.

Pour résoudre cette énigme, le physicien Florian Neukart et son équipe ont proposé la théorie de la Matrice de Mémoire Quantique (QMM). Cette hypothèse novatrice redéfinit notre compréhension de l'espace-temps, le considérant non pas comme un simple décor, mais comme un réseau dynamique de mémoire quantique. Selon la QMM, chaque interaction fondamentale depuis l'origine de l'univers est enregistrée dans des cellules microscopiques de l'espace-temps, à l'échelle de Planck. L'information n'est donc pas perdue, mais stockée de manière permanente.

La théorie postule une grille quantique discrète où chaque cellule mémorise les interactions. L'accumulation de ces informations influence la géométrie de l'univers, établissant une dualité entre géométrie et information. Cette perspective remodèle notre vision de la gravité, des trous noirs et des structures cosmiques. La QMM offre également des explications pour la matière noire et l'énergie noire, sans recourir à des particules hypothétiques. Elle suggère que des concentrations d'entropie d'empreinte agissent comme de la matière noire, générant une attraction gravitationnelle. De plus, la saturation de l'information dans les cellules de l'espace-temps créerait un effet d'énergie résiduelle, responsable de l'expansion accélérée de l'univers. Ces explications s'alignent avec les observations selon lesquelles l'énergie sombre constitue environ 74% de l'univers et la matière noire environ 22%.

Cette théorie implique également des cycles d'expansion et de contraction finis pour l'univers, déterminés par la capacité d'information de l'espace-temps. Lors de la contraction, l'entropie d'empreinte se comprime sans être effacée, menant à un "grand rebond" plutôt qu'à un début absolu. Des simulations numériques sur ordinateur quantique ont démontré une fidélité de récupération des états originaux supérieure à 90%, suggérant la faisabilité des principes mathématiques de la QMM dans des systèmes physiques réels et ouvrant la voie à de nouvelles applications en informatique quantique.

Si la théorie QMM est confirmée, elle pourrait non seulement résoudre le paradoxe de l'information des trous noirs, mais aussi offrir une compréhension unifiée de l'univers comme un système dynamique, informationnel et cyclique. Les recherches sur la nature de l'espace-temps et de l'information continuent de révéler les profondeurs de notre cosmos, nous invitant à considérer la réalité sous un jour nouveau et interconnecté.