Découvrez la réalité de l’informatique quantique par rapport à « Quantumania » dans le dernier film de Marvel

Ant-Man devient peut-être petit dans le dernier film de super-héros de Marvel, mais dans le monde réel, le quantum devient grand.

La science de l’information quantique est l’une des principales priorités technologiques de la Maison Blanche, tout comme l’intelligence artificielle. Microsoft, Google, Amazon, IBM et d’autres poids lourds de la technologie se rapprochent du développement de processeurs quantiques honnêtes. Une société appelée IonQ a un plan d’un milliard de dollars pour construire des ordinateurs quantiques dans le nord-ouest du Pacifique. Le marché de l’informatique quantique devrait atteindre 125 milliards de dollars d’ici 2030.

Vous pourriez donc penser qu’Ant-Man and the Wasp: Quantumania mettra tout en œuvre pour présenter des avancées réelles en physique quantique.

Si c’est ce que vous attendez du film, détrompez-vous. Il n’y a aucun lien avec la physique réelle ou notre compréhension de la réalité, déclare Chris Ferrie, physicien quantique à l’Université de technologie de Sydney et au UTS Center for Quantum Software and Information.

Ferrie devrait le savoir, et pas seulement parce qu’il a un doctorat : son dernier livre, intitulé Quantum Bullsh*t, répertorie de manière colorée toutes les façons dont les représentations populaires de la physique quantique tournent mal. Dans le dernier épisode du podcast Fiction Science, Ferrie explique pourquoi ces représentations ont tendance à se concentrer sur le BS plutôt que sur l’éclat des théories.

La réalité .. que la physique quantique est un outil permettant aux ingénieurs de faire des prédictions sur leurs expériences est vraiment ennuyeuse, dit-il.

C’est un domaine où Hollywood a l’avantage. Quantumania est tout sauf ennuyeux. Ant-Man et sa famille deviennent tous petits et combattent les méchants dans une dimension rétrécie connue sous le nom de royaume quantique. L’utilisation du mot Q donne une aura scientifique du 21e siècle à un concept d’intrigue de réduction de taille qui a eu des incarnations antérieures dans Fantastic Voyage et Honey, I Shrunk the Kids.

Ella Meyer, qui tente de démystifier l’informatique quantique pour les étudiants en tant que coordonnatrice de la sensibilisation à l’Université de la Colombie-Britannique, affirme que Quantumania rend son travail plus difficile.

Je ne sais pas si quelqu’un a vu des bandes-annonces pour Ant-Man récemment, mais cela annule des années de mon travail en utilisant le quantum de manière incorrecte, a-t-elle déclaré le mois dernier au Northwest Quantum Nexus Summit à Seattle. Et il est donc plus difficile que jamais d’amener les gens à s’engager correctement avec ce mot.

Le concept derrière Marvels Quantum Realm est venu d’un physicien quantique, Caltechs Spiros Michalakis, qui était un consultant scientifique pour le film Ant-Man original en 2015. (Marvels utilisait auparavant le nom de ce royaume, le Microverse, a dû être annulé en raison de problèmes juridiques.)

Michalakis a décrit le royaume quantique comme un lieu de possibilités infinies, un univers alternatif où les lois de la physique et les forces de la nature telles que nous les connaissons ne se sont pas cristallisées.

Ferrie, qui connaît Michalakis, souligne qu’il n’y a en fait rien de tel qu’un domaine quantique séparé. Il n’y a qu’une seule réalité. Je dirais donc qu’il y a différentes fenêtres sur cette seule réalité, dit-il.

La physique classique offre une fenêtre panoramique qui tend à regarder l’univers comme une machine géante. Si vous le gardez bien huilé, tout se passera comme prévu, dit Ferrie.

En revanche, la physique quantique ressemble plus à un kaléidoscope de vitrail, dit-il. Il dépeint le monde avec beaucoup de symétries, mais c’est aussi très complexe, et les choses ne sont pas déterministes. Il y a du hasard et de l’incertitude.

À l’échelle des choses quotidiennes comme les motos, l’utilisation de la fenêtre de la physique classique a plus de sens. Mais à l’échelle des particules subatomiques comme les muons, la fenêtre de la physique quantique fonctionne beaucoup mieux. C’est là qu’il est possible de penser aux propriétés des particules comme étant enchevêtrées, potentiellement sur de longues distances. Ou pensez à un bit d’information quantique comme représentant plusieurs états en même temps, plutôt que, disons, exclusivement vers le haut ou vers le bas.

Dans le podcast, Ferrie explique comment les physiciens regardent le monde réel dans le contexte du principe d’incertitude, de l’intrication quantique, de la téléportation quantique et d’autres concepts de mots Q. C’est un monde complètement différent de Ant-Mans Quantum Realm.

Nous ne pouvons pas vraiment expérimenter ce monde, dit Ferrie. Ainsi projetaient notre propre façon de regarder le monde et de communiquer sur le monde dans une sorte de scénario fictif.

Il n’est pas contrarié par cela : je ne pense pas qu’il y ait des gens qui vont voir des films de science-fiction qui impliquent, comme, des super-héros et des gens qui volent et voyagent plus vite que la vitesse de la lumière, et qui s’en éloignent en pensant qu’ils comprennent quelque chose à propos de la physique, dit-il avec un rire.

Il est plus contrarié par les gens qui prétendent que les cristaux de guérison quantique ou les dispositifs de biofeedback quantique guériront ce qui vous afflige pour un prix modique. Dans Quantum Bullsh*t, Ferrie largue des bombes de vérité (et parfois des bombes F) sur la BS et regarde quelque peu de travers deux concepts farfelus qui capitalisent sur les connexions quantiques :

Conscience quantique :Certains scientifiques, dont le mathématicien lauréat du prix Nobel Roger Penrose, ont émis l’hypothèse que les processus quantiques pourraient donner lieu à la conscience et à nos perceptions des phénomènes externes. Ils étudient les processus biologiques microscopiques et posent la question : Ai-je besoin de la physique quantique pour faire des prédictions précises et comprendre ces phénomènes ? Et pour la plupart, dans tous les processus biologiques, la réponse est non, dit Ferrie.

Multivers quantiques :L’hypothèse des mondes multiples propose que la réalité se divise en plusieurs versions de l’univers et dans les histoires de science-fiction allant de Back to the Future à The Peripheral, ces branches s’emmêlent. Le titre multivers a été facturé dans un film Marvel antérieur, Doctor Strange in the Multiverse of Madness, et il joue également un rôle dans Quantumania. Ce n’est pas quelque chose qui existe dans les règles de la physique quantique, n’est-ce pas ? C’est une interprétation que vous ajoutez en plus qui n’est pas vérifiable, dit Ferrie.

Il existe cependant un ensemble de connexions quantiques qui, selon Ferrie, pourraient éventuellement rapporter gros : ces connexions ont à voir avec les ordinateurs quantiques et les capteurs. De tels dispositifs utilisent en fait des effets quantiques. Par exemple, les bits quantiques (alias qubits) peuvent représenter plusieurs états d’informations pendant le traitement, et pas seulement les états un ou zéro représentés par les bits dans les ordinateurs classiques.

Il y a des choses que vous pouvez faire avec deux qubits corrélés que vous ne pouvez pas faire avec deux corrélés [classical] morceaux, dit Ferrie. Mais si vous aviez plus de morceaux, vous pourriez le faire. Il s’agit donc davantage de la quantité de ressources nécessaires pour résoudre une tâche.

Certaines tâches telles que l’optimisation des réseaux, la conception de molécules ou le craquage de codes secrets seraient plus propices au traitement quantique. Mais après des décennies de gestation, l’informatique quantique en est encore à ses balbutiements. Et même lorsqu’il est mature, Ferrie parie que la plupart d’entre nous ne le remarqueront même pas.

Permettez-moi de le dire de cette façon : lorsque nous aurons un ordinateur quantique, vous vous interfacerez avec lui exactement de la même manière que vous le faites. [with] un ordinateur numérique, dit-il. Pourquoi? Parce que si vous aviez besoin de connaître la physique quantique pour l’utiliser, personne ne l’achèterait.

De la façon dont Ferrie le voit, le domaine quantique de la vie réelle est quelque chose qu’il vaut mieux laisser aux physiciens et aux ingénieurs plutôt qu’aux super-héros.

Il faut quelques années d’université et vous pouvez comprendre toutes les équations et les résoudre pour chaque situation que vous pourriez rencontrer en laboratoire, dit-il. La physique quantique est facile. C’estcemonde qui est étrange et surprenant le monde émergent que nous observons.

Consultez le site Web de Chris Ferries pour des liens vers plus d’informations sur la physique quantique et la BS quantique. 6. Ferrie aborde également les mystères quantiques pour adultes, dans un livre intitulé D’où vient l’univers ? Et autres questions cosmiques.

Ce rapport est adapté du post original sur Cosmic Log. Restez à l’écoute pour les prochains épisodes du podcast Fiction Science via Anchor, Apple, Google, Overcast, Spotify, Breaker, Pocket Casts, Radio Public et Reason. Si vous aimez Fiction Science, veuillez noter le podcast et vous abonner pour recevoir des alertes pour les prochains épisodes.