Publié le 9 février 2021 Mis à jour le 16 février 2021

Le raisonnement causal est omniprésent : lorsque nous appuyons sur un bouton et qu’une cloche sonne, il nous apparait logique que c’est la pression du bouton qui a enclenché la cloche. En effet, on suppose que l'influence causale ne va que dans un sens - de la cause à l'effet - et ne revient jamais de l'effet à la cause : la sonnerie de la cloche ne provoque pas la pression du bouton qui l'a déclenchée. Aujourd'hui, des chercheurs ont développé une théorie de la causalité en théorie quantique, selon laquelle les relations de cause à effet peuvent parfois former des cycles.

L'une des façons dont la théorie quantique défie les intuitions classiques est de remettre en question nos idées sur la causalité. L'intrication quantique peut être utilisée pour produire des corrélations entre des expériences lointaines dont on sait qu'elles échappent aux explications causales satisfaisantes dans le cadre des modèles causaux classiques.

En outre, une unification de la théorie quantique et de la gravité devrait permettre des situations dans lesquelles la structure causale de l'espace-temps est soumise à l'indéfinition quantique. Ce qui suggère que les événements n'ont pas du tout besoin d'être ordonnés de manière causale.

Récemment, une équipe de chercheurs d'Oxford et de l'ULB, dont fait partie Ognyan Oreshkov, Centre for Quantum Information and Communication (QuIC) - Ecole polytechnique de Bruxelles - a développé une théorie de la causalité dans la théorie quantique. Dans celle-ci, les concepts de causalité sont définis en termes intrinsèquement quantiques plutôt que de se rapporter à un niveau classique émergent de résultats de mesure. Cela a permis une compréhension causale des corrélations produites par les états intriqués. Aujourd’hui, cette équipe de chercheurs a réussi à généraliser la théorie qui permet à l'influence causale d'aller par cycles, fournissant ainsi une compréhension causale des processus avec des événements dans un ordre causal indéfini.

"L'idée de structures causales cycliques peut sembler contre-intuitive, mais le cadre des processus quantiques dans lequel elle est formulée garantit qu'elle est exempte de paradoxes logiques, comme la possibilité de remonter dans le temps et de tuer son jeune moi," explique Ognyan Oreshkov.

Photo : NeoLeo/ShutterStock.com
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