En théorie, la physique quantique récolte de l'énergie sans entropie

Une équipe de la City University of Hong Kong voulait démontrer qu'un certain type de transfert d'énergie ne pouvait pas fonctionner. Elle a fini par trouver une façon quantique de le rendre possible. Dirigée par Oscar Dahlsten, professeur associé au département de physique, le groupe publie ce résultat dans Physical Review Letters, où l'article est intitulé « Nonunique Decompositions of Mixed States and Deterministic Energy Transfers ».

L'énergie issue de sources naturelles arrive souvent accompagnée d'entropie, le mot des physiciens pour désigner l'aléatoire. C'est cet aléatoire qui pose problème : il rend la production difficile à prévoir, et difficile à transformer en puissance stable nécessaire pour charger une batterie ou faire fonctionner un appareil électronique. L'étude soutient qu'une propriété particulière de la théorie quantique, à savoir qu'un état mixte peut être décomposé de plusieurs façons, permet la récolte d'énergie déterministe, ou DEH. Dans ce schéma, l'énergie passe de la source au récupérateur sans transfert d'entropie correspondant.

Le mécanisme fonctionne ainsi. Un récupérateur quantique peut être chargé selon plusieurs chemins, chacun passant par un état de superposition intermédiaire différent, c'est-à-dire une combinaison d'états que la théorie quantique autorise simultanément. Tant que la source pousse le récupérateur vers l'une de ces transitions, celui-ci atteint son état chargé avec certitude. Des états de source différents pourraient donc, selon les auteurs, fournir de l'énergie de manière prévisible.

« Nous voulions au départ montrer qu'un tel protocole pourrait être impossible », a déclaré Dahlsten. « À notre surprise, nos efforts nous ont menés à une solution quantique capable de réaliser exactement le transfert d'énergie déterministe que nous cherchions. »

Ce résultat constitue un socle théorique, pas un appareil. Le préprint est paru sur arXiv en 2025 et la version publiée dans la revue en 2026 ; l'étude ne décrit ni prototype ni mesure. L'équipe ne donne aucune date pour un composant fonctionnel, et le passage des équations au matériel n'est pas décrit. Les auteurs présentent ce cadre comme une voie pour convertir l'énergie ambiante en énergie utilisable avec des pertes minimales.

Pour les appareils cités par les auteurs, le cadre vise les capteurs de l'internet des objets, les objets connectés, les capteurs des villes intelligentes et les appareils 6G, susceptibles de puiser leur énergie dans des sources ambiantes. Le cadre suggère aussi une piste pour réduire les pertes fondamentales des redresseurs AC-DC classiques, ces circuits qui transforment le courant alternatif du réseau ou d'un signal radio en courant continu utilisé par l'électronique. Reste à savoir si ce gain tient en dehors de l'article : c'est le prochain test, et aucun calendrier n'a été fixé pour cela.