Auteur : jpbaquiast

This article is part of a special series celebrating the 100th anniversary of the birth of quantum theory.

A timeline of the most important events in quantum mechanics

Carlo Rovelli on what we get wrong about the origins of quantum theory

What does quantum theory really tell us about the nature of reality?

What exactly would a full-scale quantum computer be useful for?

Where exactly does the quantum world end and concrete reality begin?

Could the ancient Greeks have invented quantum theory?

Newscientist

For 100 years, quantum theory has painted the subatomic world as strange beyond words. But bold new interpretations and experiments may help us to finally grasp its true meaning

By Daniel Cossins

https://www.newscientist.com/article/mg26635393-200-what-does-quantum-theory-really-tell-us-about-the-nature-of-reality/

15 April 2025

Traduction résumée par Jean-Paul Baquiast

his article is part of a special series celebrating the 100th anniversary of the birth of quantum theory.

A timeline of the most important events in quantum mechanics

Carlo Rovelli on what we get wrong about the origins of quantum theory

What does quantum theory really tell us about the nature of reality?

What exactly would a full-scale quantum computer be useful for?

Where exactly does the quantum world end and concrete reality begin?

Could the ancient Greeks have invented quantum theory?

Newscientist

For 100 years, quantum theory has painted the subatomic world as strange beyond words. But bold new interpretations and experiments may help us to finally grasp its true meaning

By Daniel Cossins

https://www.newscientist.com/article/mg26635393-200-what-does-quantum-theory-really-tell-us-about-the-nature-of-reality/

15 April 2025

Traduction résumée par Jean-Paul Baquiast

Le problème de la théorie quantique (TQ) est qu’elle n’explique pas les relations qu’elle entretient avec la physique ordinaire, dite parfois macroscopique. En résultat, nous ne percevons pas ce que ce chef d’oeuvre signifie pour la compréhension de la réalité.

Les idées ne manquent pas, d’autant plus qu’elles ne proposent pas d’être soumises à des vérifications expérimentales. Selon le physicien David Mermin, « de nouvelles interprétations apparaissent chaque année. Aucune ne disparait ».

Depuis 10 ans, les choses ont commencé à changer. La TQ a fait des prédictions explicites, vérifiables par l’observation, même si elles reposent sur l’hypothèse qu’il n’y a pas de réalité objective. De plus les physiciens trouvent chaque jour de nouvelles méthodes pour juger de la validité de ces jugements.

Selon Eric Cavalcanti, physicien quantique à la Griffith University de Queensland, Australie, les possibilité augmentent régulièrement

La Théorie quantique

Depuis Isaac Newton qui avait formulé ses lois sur le mouvement et la gravitation au 17e siècle (cf Carlo Rovelli, On what we get wrong about the origins of quantum theory” ) les physiciens construisaient leurs théories sur la base que les systèmes physiques étaient définis par des équations précisant comment ils évolueraient avec le temps. Mais les particules subatomiques telles que l’électron et le photon pouvaient se comporter comme des « vagues » ou exister en état de « superposition » de plusieurs états simultanément, sauf à être « mesurées ». Que se passait-il avant la mesure ? La TQ ne le disait pas.

L’équation de Schrödinger a introduit un concept mathématique, la « fonction d’ondes » pour résumer tous les états possible et calculer la probabililé de trouver la particule en un certain état après mesure, mesure où la fonstion d’onde était dite s’effondrer, « collapse » .Mais une seule mesure ne suffisait pas. Il en fallait plusieurs, d’où un retour aux probabilités.

Que se passe-t-il avant mesure, et que signifie précisément une mesure ? Là encore il fallait faire appel aux probabilités.car la TQ ne le précise pas. L’interprétation dite de Copenhague oblige à « calculer » pour répondre à ces question. Comme Mermin l’avait dit, «  ferme ta g. et calcule ». Mais Copenhague a été discuté dès le début, depuis qu’Albert Einstein avait déclaré « God does not play dice with the universe ».

De nombreux physiciens considèrent aujourd’hui, tels Roderich Tumulka, de l’University de Tübingen en Allemagne, « nous voulons des jugemnts sur la vraie nature de la réalité. Il n’est pas accceptable de penser que de simples humains puissent faire s’effondrer la fonction d’onde ».

Tumulka est de ceux qui considèrent la fonction d’onde comme physiquement réelle, représentant le monde tel qu’il existe, que nous le voulions ou non. Il faut seulement l’étendre si nécessaire. La plus célèbre de ces extensions est la many-worlds interpretation, qui considère que la fonction d’ondes se concrétise après mesure dans une infinité d’univers séparés connectés au nôtre.

Suite de l’article. Version originale non traduite

But there is also objective collapse, a suite of models proposing that quantum mechanics is incomplete and that something else has to be tacked onto the Schrödinger equation to explain wave function collapse. “The [key] difference with the standard interpretation is that the collapse of the wave function is not something that occurs by magic at the end of the measurement process,” says Angelo Bassi, a theorist at the University of Trieste in Italy. “It’s just part of the dynamics.”

Collapse models have garnered more attention than most in recent years, partly because they offer a plausible explanation of how classical reality emerges without reference to human observers. We don’t see large objects like picture frames and paint brushes in a superposition, it says, because the collapse process works in such a way that the more interacting particles there are, the more readily collapse occurs.

One new interpretation can solve several quantum mysteries in one fell swoop

What triggers this continuous collapsing isn’t entirely clear. Some models don’t say, others posit that it is just gravity. But Bassi says there may ultimately be no good answer – it may just be a property of nature. “That’s why I like collapse models, because they try to open the door to a new world which we don’t understand at the moment – something beyond quantum mechanics that we are not grasping.”

What really sets collapse models apart, however, is that they can be put to the test. Uniquely, they make explicit observational predictions that differ from what standard quantum mechanics predicts. The idea is that this constant process of spontaneous collapse should cause quantum objects such as particles to constantly jiggle around, which, in turn, means they emit excess energy that should be detectable, even if the signal is extremely faint.

Testing quantum interpretations

For the past decade, Bassi has been working with colleagues around the world on an ambitious experimental programme in search of such a signal. They have mostly been repurposing detectors designed to sense hints of dark matter or elusive particles called neutrinos, such as the ultra-sensitive instruments located deep underground beneath the Gran Sasso massif in Italy. And the results are trickling in. In 2020, for instance, a team including Bassi and Cătălina Curceanu, an experimentalist at Italy’s National Institute of Nuclear Physics, was able to rule out the simplest form of one model in which gravity does the collapsing.

Similar experiments are ongoing, and with each new analysis we get fresh constraints on which, if any, of these models might work. But while the fact that we finally have a shot at ruling out objective collapse with experimentation is itself progress, actually doing so is a slow process. “So far, we saw no signal, but this is just the beginning,” says Bassi.

Is everything predetermined? Why physicists are reviving a taboo idea

Superdeterminism makes sense of the quantum world by suggesting it is not as random as it seems, but critics say it undermines the whole premise of science. Does the idea deserve its terrible reputation?

If we were to detect a signal that everyone can agree supports objective collapse, it would surely be worthy of a Nobel prize. Whether that would immediately tell us anything about the meaning of quantum theory is another matter, according to Magdalena Zych at Stockholm University in Sweden, because we would still have to figure out what it is in the environment that is doing the collapsing.

“It would solve the measurement problem in the sense of, if you believe that quantum theory is missing something, this is it,” says Zych. “But it doesn’t really reveal what quantum mechanics is telling us about reality, because you still have to impose some meaning yourself to some extent: you have to say what is the ‘noise’ in the environment [that collapses the wave function].”

More importantly, Zych says we would also be none the wiser about why the observable properties of quantum objects emerge in a probabilistic way, from the act of measurement itself. “That’s really the deep mystery of all this, the fact that we have to speak about probabilities at all,” she says. There is no self-evident reason why the behaviour of subatomic particles cannot be governed by deterministic laws. The fact that they aren’t demands an explanation.

Quantum Bayesianism

For Zych, the take on quantum mechanics that tackles that challenge head on falls into a whole different category of interpretations. While the likes of Bassi and Tumulka insist that quantum states are real, some physicists take a starkly different view: that they don’t represent independent reality at all.

Arguably the most striking example of this approach is QBism, originally known as Quantum Bayesianism because it is founded on a framework for interpreting probabilities first developed by 18th-century minister Thomas Bayes.

Conventionally, probabilities are viewed in “frequentist” terms: we count up the outcomes of many coin tosses to conclude that the odds of getting heads or tails are 50/50. Similarly, many measurements of a particle give you the relative probability of it having one state or another when measured. The Bayesian approach, by contrast, recasts probability as a subjective value that updates as you gain more information.

Running with this idea, the central argument of QBism is that quantum mechanics is similarly subjective. It supplies recommendations about what an observer should believe about what they will see on making a measurement, allowing them to update those beliefs as they take into account fresh experiences. “It’s a theory for agents to navigate the world,” says Ruediger Schack at Royal Holloway, University of London, who developed QBism with Chris Fuchs at the University of Massachusetts Boston.

Roger Penrose: « Consciousness must be beyond computable physics »

The mathematician shares his latest theories on quantum consciousness, the structure of the universe and how to communicate with civilisations from other cosmological aeons

The appeal of this interpretation is that it seems to address several quantum conundrums at once. It deals with the measurement problem by providing and even requiring a central role for subjective experience. The mysterious collapse of the wave function is simply the observer updating their beliefs on making a measurement, says Schack.

QBism’s answer to the question of how classical reality emerges from the quantum fog, meanwhile, is that it is a result of our actions on the world, of our constant updating of our beliefs about it. The idea even makes light work of a notorious conundrum known as the Wigner’s friend paradox, a thought experiment proposed in the 1950s by physicist Eugene Wigner. Essentially, it demonstrates that two observers – Wigner and a friend observing him making measurements on a quantum system – can have two contradictory experiences of reality.
For a QBist, there is no paradox because a measurement outcome is always personal to the person experiencing it. All of which means that QBism stands starkly athwart the idea that it is possible to achieve an objective view on the universe. But that is exactly the point, says Schack, and this is the great lesson of quantum mechanics: that reality is more than any third-person perspective can capture. “It’s a radically different way of looking at the world.”

What really set collapse models apart is that they can be put to the test
Others find QBism hard to swallow. Bassi, for instance, insists that objective reality is too high a price to pay. “What physics is about is describing nature in an objective way,” he says. Another problem is that QBism doesn’t appear to offer any observable predictions differing from standard quantum mechanics, and no realistic prospect of submitting to experimental tests. “Convincing people might be a case of pointing out the inadequacies of the alternatives,” says Schack.

That arguably leaves us back where we started. If our best hope of an empirical solution to the measurement problem would leave open questions even if it were proved correct, and an alternative that can address those questions can’t be tested, where do we go from here?

There might still be cause for optimism. In the past few years, some physicists have begun to demonstrate that the assumptions underpinning how we think about the meaning of quantum theory – typically considered more in the realm of metaphysics than science – might themselves submit to testing.

Experimental metaphysics

They call it experimental metaphysics. “It’s an approach that tries to be clear about the landscape of metaphysical assumptions made by different interpretations,” says Cavalcanti, who is one of its key proponents. Among those assumptions are the absoluteness of observed events, which is to say that the outcomes of a measurement are the same for all observers; freedom of choice, the notion that the outcome of any measurement isn’t due to factors involved in the measurement; and locality, or the idea that a free choice cannot influence the observed outcome of an experiment at a distance or in the past. “Individually, these may not be testable, but when you group them together, they can be,” says Cavalcanti. In this way, you can potentially at least disprove classes of quantum interpretation, he says.

Cavalcanti was part of the team behind the most powerful demonstration of this approach to date. In 2020, he and his colleagues used photons to perform an extended version of the Wigner’s friend thought experiment that also involved entanglement, another quantum phenomenon that links particles across vast distances. In short, they found that if standard quantum mechanics is right – if we find no signals for objective collapse, for example – we must abandon one of these assumptions: locality, freedom of choice or the absoluteness of observed events.

Do we create space-time? A new perspective on the fabric of reality

For the first time, it is possible to see the quantum world from multiple points of view at once. This hints at something very strange – that reality only takes shape when we interact with each other

That placed the most stringent constraints yet on physical reality, says Cavalcanti. “If you want to keep the notion of freedom of choice, together with locality, then you need to reject the assumption of absoluteness of observed events,” says Cavalcanti – just as QBism insists we must. So, although we aren’t at a stage where we can say QBism or any other interpretation is the right way to think about the meaning of quantum mechanics, “we can now narrow down the possibilities,” says Cavalcanti.

He now wants to go further. In their 2020 experiment, Cavalcanti and his colleagues used photon detectors in place of Wigner and photons themselves as a proxy for his friend. Yet photons are obviously a far cry from the human observers imagined by Wigner in the 50s, and most people would presumably say photons don’t count as observers. It is extremely difficult to keep a molecule comprising a couple of thousand atoms in a superposition, owing to the fragility of quantum states, never mind anything approaching the complexity of a human. But Cavalcanti and his colleagues have suggested that we might one day do the same experiment with an advanced artificial intelligence algorithm running on a large quantum computer, performing a simulated experiment in a simulated lab
(see “What exactly would a full-scale quantum computer be useful for?”).
That, he says, could show us whether we really do have to relinquish our cherished notion of objectivity – even if we are a long way from being able to do such an experiment.

Quantum gravity

What, then, after all that, are the prospects for some sort of resolution on what quantum mechanics is really telling us about reality? In some ways, we are no further along than we were when the pioneers of quantum mechanics fell out over its meaning. “What we do know for sure is that a certain classical way of looking at the world fails, and we can demonstrate that with mathematical and experimental certainty as much as we can know anything in science,” says Cavalcanti.
For now, we have to each decide for ourselves which of the various interpretations of what quantum mechanics means is more appealing based on theoretical considerations – whether you are prepared to give up one assumption or another, and what price you are happy to pay in turn for keeping the assumptions you prize above all else.

Cavalcanti says we would ideally get some guidance from our attempts to figure out if quantum mechanics fits with Einstein’s general theory of relativity, which describes gravity as the result of mass warping space-time. If a particular interpretation helps us make progress on that front, he says, it would be a strong clue. “I think these foundational experiments are relevant here,” he says. “Because the question of whether or not events are absolute is important for the construction of a viable theory of quantum gravity.”

In the meantime, we have at least begun to clarify things by putting the problems quantum mechanics throws up in terms we can understand and devising experiments that can narrow down the plausible solutions. And all we can do is to strive for ever more sophisticated ways to do that, says Cavalcanti. “I think you can’t understand the world less by understanding more than one way to see it.”

This article is part of a special series celebrating the 100th anniversary of the birth of quantum theory.

A timeline of the most important events in quantum mechanics

Carlo Rovelli on what we get wrong about the origins of quantum theory

What does quantum theory really tell us about the nature of reality?

What exactly would a full-scale quantum computer be useful for?

Where exactly does the quantum world end and concrete reality begin?

Could the ancient Greeks have invented quantum theory?

Newscientist

For 100 years, quantum theory has painted the subatomic world as strange beyond words. But bold new interpretations and experiments may help us to finally grasp its true meaning

By Daniel Cossins

https://www.newscientist.com/article/mg26635393-200-what-does-quantum-theory-really-tell-us-about-the-nature-of-reality/

15 April 2025

Traduction résumée par Jean-Paul Baquiast

Le problème de la théorie quantique (TQ) est qu’elle n’explique pas les relations qu’elle entretient avec la physique ordinaire, dite parfois macroscopique. En résultat, nous ne percevons pas ce que ce chef d’oeuvre signifie pour la compréhension de la réalité.

Les idées ne manquent pas, d’autant plus qu’elles ne proposent pas d’être soumises à des vérifications expérimentales. Selon le physicien David Mermin, « de nouvelles interprétations apparaissent chaque année. Aucune ne disparait ».

Deuis 10 ans, les choses ont commencé à changer. La TQ a fait des prédictions explicites, vérifiables par l’observation, même si elles reposent sur l’hypothèse qu’il n’y a pas de réalité objective. De plus les physiciens trouvent chaque jour de nouvelles méthodes pour juger de la validité de ces jugements.

Selon Eric Cavalcanti, physicien quantique à la Griffith University de Queensland, Australie, les possibilité augmentent régulièrement

La Theorie quantique

Depuis Isaac Newton qui avait formulé ses lois sur le mouvement et la gravitation au 17e siècle (cf Carlo Rovelli, On what we get wrong about the origins of quantum theory” ) les physiciens construisaient leurs théories sur la base que les sysèmes physiques étaient définis par des équations précisant comment ils évolueraient avec le temps. Mais les particules subatomiques telles que l’électron et le photon pouvaient se comporter comme des « vagues » ou exister en état de « superposition » de plusieurs états simultanément, sauf à être « mesurées ». Que se passait-il avant la mesure ? La TQ ne le disait pas.

L’équation de Schrödinger a introduit un concept mathématique, la « fonction d’ondes » pour résumer tous les états possible et calculer la probabitilé de trouver la particule en un certain état après mesure, mesure où la fonstion d’onde était dite s’effondrer, « collapse » ; Mais une seule mesure ne suffisait pas. Il en fallait plusieurs, d’où un retour aux probabilités.

Que se passe-t-il avant mesure, et que signifie précisément une mesure ? Là encore il fallait faire appel aux probabilités.car la TQ ne le précise pas. L’interprétation dite de Copenhague oblige à calculer pour répondre à ces question. Comme Mermin l’avait dit, «  ferme ta g. et calcule ». Mais Copenhague a été discuté dès le début, depuis qu’Albert Einstein avait déclaré « God does not play dice with the universe ».

De nombreux physicines considèrent aujourd’hui, tels Roderich Tumulka, de l’University de Tübingen en Allemagne, « nous voulons des jugemnts sur la vraie nature de la réalité. Il n’est pas accceptable de penser que de simples humains puissent faire s’effondrer la fonction d’onde ».

Tumulka est de ceux qui considèrent la fonction d’onde comme physiquement réelle, représentant le monde tel qu’il existe, que nous le voulions ou non. Il faut seulement l’étendre si nécessaire. La plis célèbre de ces extensions est la many-worlds interpretation, qui considère que la fonction d’ondes se concrétise après mesure dans une infinité d’univers séparés connectés au nôtre.

Suite de l’article. Version originale non traduite

But there is also objective collapse, a suite of models proposing that quantum mechanics is incomplete and that something else has to be tacked onto the Schrödinger equation to explain wave function collapse. “The [key] difference with the standard interpretation is that the collapse of the wave function is not something that occurs by magic at the end of the measurement process,” says Angelo Bassi, a theorist at the University of Trieste in Italy. “It’s just part of the dynamics.”

Collapse models have garnered more attention than most in recent years, partly because they offer a plausible explanation of how classical reality emerges without reference to human observers. We don’t see large objects like picture frames and paint brushes in a superposition, it says, because the collapse process works in such a way that the more interacting particles there are, the more readily collapse occurs.

One new interpretation can solve several quantum mysteries in one fell swoop

What triggers this continuous collapsing isn’t entirely clear. Some models don’t say, others posit that it is just gravity. But Bassi says there may ultimately be no good answer – it may just be a property of nature. “That’s why I like collapse models, because they try to open the door to a new world which we don’t understand at the moment – something beyond quantum mechanics that we are not grasping.”

What really sets collapse models apart, however, is that they can be put to the test. Uniquely, they make explicit observational predictions that differ from what standard quantum mechanics predicts. The idea is that this constant process of spontaneous collapse should cause quantum objects such as particles to constantly jiggle around, which, in turn, means they emit excess energy that should be detectable, even if the signal is extremely faint.

Testing quantum interpretations

For the past decade, Bassi has been working with colleagues around the world on an ambitious experimental programme in search of such a signal. They have mostly been repurposing detectors designed to sense hints of dark matter or elusive particles called neutrinos, such as the ultra-sensitive instruments located deep underground beneath the Gran Sasso massif in Italy. And the results are trickling in. In 2020, for instance, a team including Bassi and Cătălina Curceanu, an experimentalist at Italy’s National Institute of Nuclear Physics, was able to rule out the simplest form of one model in which gravity does the collapsing.

Similar experiments are ongoing, and with each new analysis we get fresh constraints on which, if any, of these models might work. But while the fact that we finally have a shot at ruling out objective collapse with experimentation is itself progress, actually doing so is a slow process. “So far, we saw no signal, but this is just the beginning,” says Bassi.

Is everything predetermined? Why physicists are reviving a taboo idea

Superdeterminism makes sense of the quantum world by suggesting it is not as random as it seems, but critics say it undermines the whole premise of science. Does the idea deserve its terrible reputation?

If we were to detect a signal that everyone can agree supports objective collapse, it would surely be worthy of a Nobel prize. Whether that would immediately tell us anything about the meaning of quantum theory is another matter, according to Magdalena Zych at Stockholm University in Sweden, because we would still have to figure out what it is in the environment that is doing the collapsing.

“It would solve the measurement problem in the sense of, if you believe that quantum theory is missing something, this is it,” says Zych. “But it doesn’t really reveal what quantum mechanics is telling us about reality, because you still have to impose some meaning yourself to some extent: you have to say what is the ‘noise’ in the environment [that collapses the wave function].”

More importantly, Zych says we would also be none the wiser about why the observable properties of quantum objects emerge in a probabilistic way, from the act of measurement itself. “That’s really the deep mystery of all this, the fact that we have to speak about probabilities at all,” she says. There is no self-evident reason why the behaviour of subatomic particles cannot be governed by deterministic laws. The fact that they aren’t demands an explanation.

Quantum Bayesianism

For Zych, the take on quantum mechanics that tackles that challenge head on falls into a whole different category of interpretations. While the likes of Bassi and Tumulka insist that quantum states are real, some physicists take a starkly different view: that they don’t represent independent reality at all.

Arguably the most striking example of this approach is QBism, originally known as Quantum Bayesianism because it is founded on a framework for interpreting probabilities first developed by 18th-century minister Thomas Bayes.

Conventionally, probabilities are viewed in “frequentist” terms: we count up the outcomes of many coin tosses to conclude that the odds of getting heads or tails are 50/50. Similarly, many measurements of a particle give you the relative probability of it having one state or another when measured. The Bayesian approach, by contrast, recasts probability as a subjective value that updates as you gain more information.

Running with this idea, the central argument of QBism is that quantum mechanics is similarly subjective. It supplies recommendations about what an observer should believe about what they will see on making a measurement, allowing them to update those beliefs as they take into account fresh experiences. “It’s a theory for agents to navigate the world,” says Ruediger Schack at Royal Holloway, University of London, who developed QBism with Chris Fuchs at the University of Massachusetts Boston.

Roger Penrose: « Consciousness must be beyond computable physics »

The mathematician shares his latest theories on quantum consciousness, the structure of the universe and how to communicate with civilisations from other cosmological aeons

The appeal of this interpretation is that it seems to address several quantum conundrums at once. It deals with the measurement problem by providing and even requiring a central role for subjective experience. The mysterious collapse of the wave function is simply the observer updating their beliefs on making a measurement, says Schack.

QBism’s answer to the question of how classical reality emerges from the quantum fog, meanwhile, is that it is a result of our actions on the world, of our constant updating of our beliefs about it. The idea even makes light work of a notorious conundrum known as the Wigner’s friend paradox, a thought experiment proposed in the 1950s by physicist Eugene Wigner. Essentially, it demonstrates that two observers – Wigner and a friend observing him making measurements on a quantum system – can have two contradictory experiences of reality.

For a QBist, there is no paradox because a measurement outcome is always personal to the person experiencing it. All of which means that QBism stands starkly athwart the idea that it is possible to achieve an objective view on the universe. But that is exactly the point, says Schack, and this is the great lesson of quantum mechanics: that reality is more than any third-person perspective can capture. “It’s a radically different way of looking at the world.”

What really set collapse models apart is that they can be put to the test

Others find QBism hard to swallow. Bassi, for instance, insists that objective reality is too high a price to pay. “What physics is about is describing nature in an objective way,” he says. Another problem is that QBism doesn’t appear to offer any observable predictions differing from standard quantum mechanics, and no realistic prospect of submitting to experimental tests. “Convincing people might be a case of pointing out the inadequacies of the alternatives,” says Schack.

That arguably leaves us back where we started. If our best hope of an empirical solution to the measurement problem would leave open questions even if it were proved correct, and an alternative that can address those questions can’t be tested, where do we go from here?

There might still be cause for optimism. In the past few years, some physicists have begun to demonstrate that the assumptions underpinning how we think about the meaning of quantum theory – typically considered more in the realm of metaphysics than science – might themselves submit to testing.

Experimental metaphysics

They call it experimental metaphysics. “It’s an approach that tries to be clear about the landscape of metaphysical assumptions made by different interpretations,” says Cavalcanti, who is one of its key proponents. Among those assumptions are the absoluteness of observed events, which is to say that the outcomes of a measurement are the same for all observers; freedom of choice, the notion that the outcome of any measurement isn’t due to factors involved in the measurement; and locality, or the idea that a free choice cannot influence the observed outcome of an experiment at a distance or in the past. “Individually, these may not be testable, but when you group them together, they can be,” says Cavalcanti. In this way, you can potentially at least disprove classes of quantum interpretation, he says.

Cavalcanti was part of the team behind the most powerful demonstration of this approach to date. In 2020, he and his colleagues used photons to perform an extended version of the Wigner’s friend thought experiment that also involved entanglement, another quantum phenomenon that links particles across vast distances. In short, they found that if standard quantum mechanics is right – if we find no signals for objective collapse, for example – we must abandon one of these assumptions: locality, freedom of choice or the absoluteness of observed events.

Do we create space-time? A new perspective on the fabric of reality

For the first time, it is possible to see the quantum world from multiple points of view at once. This hints at something very strange – that reality only takes shape when we interact with each other

That placed the most stringent constraints yet on physical reality, says Cavalcanti. “If you want to keep the notion of freedom of choice, together with locality, then you need to reject the assumption of absoluteness of observed events,” says Cavalcanti – just as QBism insists we must. So, although we aren’t at a stage where we can say QBism or any other interpretation is the right way to think about the meaning of quantum mechanics, “we can now narrow down the possibilities,” says Cavalcanti.

He now wants to go further. In their 2020 experiment, Cavalcanti and his colleagues used photon detectors in place of Wigner and photons themselves as a proxy for his friend. Yet photons are obviously a far cry from the human observers imagined by Wigner in the 50s, and most people would presumably say photons don’t count as observers. It is extremely difficult to keep a molecule comprising a couple of thousand atoms in a superposition, owing to the fragility of quantum states, never mind anything approaching the complexity of a human. But Cavalcanti and his colleagues have suggested that we might one day do the same experiment with an advanced artificial intelligence algorithm running on a large quantum computer, performing a simulated experiment in a simulated lab (see “What exactly would a full-scale quantum computer be useful for?”). That, he says, could show us whether we really do have to relinquish our cherished notion of objectivity – even if we are a long way from being able to do such an experiment.

Quantum gravity

What, then, after all that, are the prospects for some sort of resolution on what quantum mechanics is really telling us about reality? In some ways, we are no further along than we were when the pioneers of quantum mechanics fell out over its meaning. “What we do know for sure is that a certain classical way of looking at the world fails, and we can demonstrate that with mathematical and experimental certainty as much as we can know anything in science,” says Cavalcanti.

For now, we have to each decide for ourselves which of the various interpretations of what quantum mechanics means is more appealing based on theoretical considerations – whether you are prepared to give up one assumption or another, and what price you are happy to pay in turn for keeping the assumptions you prize above all else.

Cavalcanti says we would ideally get some guidance from our attempts to figure out if quantum mechanics fits with Einstein’s general theory of relativity, which describes gravity as the result of mass warping space-time. If a particular interpretation helps us make progress on that front, he says, it would be a strong clue. “I think these foundational experiments are relevant here,” he says. “Because the question of whether or not events are absolute is important for the construction of a viable theory of quantum gravity.”

In the meantime, we have at least begun to clarify things by putting the problems quantum mechanics throws up in terms we can understand and devising experiments that can narrow down the plausible solutions. And all we can do is to strive for ever more sophisticated ways to do that, says Cavalcanti. “I think you can’t understand the world less by understanding more than one way to see it.”

This article is part of a special series celebrating the 100th anniversary of the birth of quantum theory.

A timeline of the most important events in quantum mechanics

Carlo Rovelli on what we get wrong about the origins of quantum theory

What does quantum theory really tell us about the nature of reality?

What exactly would a full-scale quantum computer be useful for?

Where exactly does the quantum world end and concrete reality begin?

Could the ancient Greeks have invented quantum theory?

Newscientist

For 100 years, quantum theory has painted the subatomic world as strange beyond words. But bold new interpretations and experiments may help us to finally grasp its true meaning

By Daniel Cossins

https://www.newscientist.com/article/mg26635393-200-what-does-quantum-theory-really-tell-us-about-the-nature-of-reality/

15 April 2025

Traduction résumée par Jean-Paul Baquiast

Le problème de la théorie quantique (TQ) est qu’elle n’explique pas les relations qu’elle entretient avec la physique ordinaire, dite parfois macroscopique. En résultat, nous ne percevons pas ce que ce chef d’oeuvre signifie pour la compréhension de la réalité.

Les idées ne manquent pas, d’autant plus qu’elles ne proposent pas d’être soumises à des vérifications expérimentales. Selon le physicien David Mermin, « de nouvelles interprétations apparaissent chaque année. Aucune ne disparait ».

Deuis 10 ans, les choses ont commencé à changer. La TQ a fait des prédictions explicites, vérifiables par l’observation, même si elles reposent sur l’hypothèse qu’il n’y a pas de réalité objective. De plus les physiciens trouvent chaque jour de nouvelles méthodes pour juger de la validité de ces jugements.

Selon Eric Cavalcanti, physicien quantique à la Griffith University de Queensland, Australie, les possibilité augmentent régulièrement

La Theorie quantique

Depuis Isaac Newton qui avait formulé ses lois sur le mouvement et la gravitation au 17e siècle (cf Carlo Rovelli, On what we get wrong about the origins of quantum theory” ) les physiciens construisaient leurs théories sur la base que les sysèmes physiques étaient définis par des équations précisant comment ils évolueraient avec le temps. Mais les particules subatomiques telles que l’électron et le photon pouvaient se comporter comme des « vagues » ou exister en état de « superposition » de plusieurs états simultanément, sauf à être « mesurées ». Que se passait-il avant la mesure ? La TQ ne le disait pas.

L’équation de Schrödinger a introduit un concept mathématique, la « fonction d’ondes » pour résumer tous les états possible et calculer la probabitilé de trouver la particule en un certain état après mesure, mesure où la fonstion d’onde était dite s’effondrer, « collapse » ; Mais une seule mesure ne suffisait pas. Il en fallait plusieurs, d’où un retour aux probabilités.

Que se passe-t-il avant mesure, et que signifie précisément une mesure ? Là encore il fallait faire appel aux probabilités.car la TQ ne le précise pas. L’interprétation dite de Copenhague oblige à calculer pour répondre à ces question. Comme Mermin l’avait dit, «  ferme ta g. et calcule ». Mais Copenhague a été discuté dès le début, depuis qu’Albert Einstein avait déclaré « God does not play dice with the universe ».

De nombreux physicines considèrent aujourd’hui, tels Roderich Tumulka, de l’University de Tübingen en Allemagne, « nous voulons des jugemnts sur la vraie nature de la réalité. Il n’est pas accceptable de penser que de simples humains puissent faire s’effondrer la fonction d’onde ».

Tumulka est de ceux qui considèrent la fonction d’onde comme physiquement réelle, représentant le monde tel qu’il existe, que nous le voulions ou non. Il faut seulement l’étendre si nécessaire. La plis célèbre de ces extensions est la many-worlds interpretation, qui considère que la fonction d’ondes se concrétise après mesure dans une infinité d’univers séparés connectés au nôtre.

Suite de l’article. Version originale non traduite

But there is also objective collapse, a suite of models proposing that quantum mechanics is incomplete and that something else has to be tacked onto the Schrödinger equation to explain wave function collapse. “The [key] difference with the standard interpretation is that the collapse of the wave function is not something that occurs by magic at the end of the measurement process,” says Angelo Bassi, a theorist at the University of Trieste in Italy. “It’s just part of the dynamics.”

Collapse models have garnered more attention than most in recent years, partly because they offer a plausible explanation of how classical reality emerges without reference to human observers. We don’t see large objects like picture frames and paint brushes in a superposition, it says, because the collapse process works in such a way that the more interacting particles there are, the more readily collapse occurs.

One new interpretation can solve several quantum mysteries in one fell swoop

What triggers this continuous collapsing isn’t entirely clear. Some models don’t say, others posit that it is just gravity. But Bassi says there may ultimately be no good answer – it may just be a property of nature. “That’s why I like collapse models, because they try to open the door to a new world which we don’t understand at the moment – something beyond quantum mechanics that we are not grasping.”

What really sets collapse models apart, however, is that they can be put to the test. Uniquely, they make explicit observational predictions that differ from what standard quantum mechanics predicts. The idea is that this constant process of spontaneous collapse should cause quantum objects such as particles to constantly jiggle around, which, in turn, means they emit excess energy that should be detectable, even if the signal is extremely faint.

Testing quantum interpretations

For the past decade, Bassi has been working with colleagues around the world on an ambitious experimental programme in search of such a signal. They have mostly been repurposing detectors designed to sense hints of dark matter or elusive particles called neutrinos, such as the ultra-sensitive instruments located deep underground beneath the Gran Sasso massif in Italy. And the results are trickling in. In 2020, for instance, a team including Bassi and Cătălina Curceanu, an experimentalist at Italy’s National Institute of Nuclear Physics, was able to rule out the simplest form of one model in which gravity does the collapsing.

Similar experiments are ongoing, and with each new analysis we get fresh constraints on which, if any, of these models might work. But while the fact that we finally have a shot at ruling out objective collapse with experimentation is itself progress, actually doing so is a slow process. “So far, we saw no signal, but this is just the beginning,” says Bassi.

Is everything predetermined? Why physicists are reviving a taboo idea

Superdeterminism makes sense of the quantum world by suggesting it is not as random as it seems, but critics say it undermines the whole premise of science. Does the idea deserve its terrible reputation?

If we were to detect a signal that everyone can agree supports objective collapse, it would surely be worthy of a Nobel prize. Whether that would immediately tell us anything about the meaning of quantum theory is another matter, according to Magdalena Zych at Stockholm University in Sweden, because we would still have to figure out what it is in the environment that is doing the collapsing.

“It would solve the measurement problem in the sense of, if you believe that quantum theory is missing something, this is it,” says Zych. “But it doesn’t really reveal what quantum mechanics is telling us about reality, because you still have to impose some meaning yourself to some extent: you have to say what is the ‘noise’ in the environment [that collapses the wave function].”

More importantly, Zych says we would also be none the wiser about why the observable properties of quantum objects emerge in a probabilistic way, from the act of measurement itself. “That’s really the deep mystery of all this, the fact that we have to speak about probabilities at all,” she says. There is no self-evident reason why the behaviour of subatomic particles cannot be governed by deterministic laws. The fact that they aren’t demands an explanation.

Quantum Bayesianism


For Zych, the take on quantum mechanics that tackles that challenge head on falls into a whole different category of interpretations. While the likes of Bassi and Tumulka insist that quantum states are real, some physicists take a starkly different view: that they don’t represent independent reality at all.

Arguably the most striking example of this approach is QBism, originally known as Quantum Bayesianism because it is founded on a framework for interpreting probabilities first developed by 18th-century minister Thomas Bayes.


Conventionally, probabilities are viewed in “frequentist” terms: we count up the outcomes of many coin tosses to conclude that the odds of getting heads or tails are 50/50. Similarly, many measurements of a particle give you the relative probability of it having one state or another when measured. The Bayesian approach, by contrast, recasts probability as a subjective value that updates as you gain more information.

Running with this idea, the central argument of QBism is that quantum mechanics is similarly subjective. It supplies recommendations about what an observer should believe about what they will see on making a measurement, allowing them to update those beliefs as they take into account fresh experiences. “It’s a theory for agents to navigate the world,” says Ruediger Schack at Royal Holloway, University of London, who developed QBism with Chris Fuchs at the University of Massachusetts Boston.

Roger Penrose: « Consciousness must be beyond computable physics »

The mathematician shares his latest theories on quantum consciousness, the structure of the universe and how to communicate with civilisations from other cosmological aeons

The appeal of this interpretation is that it seems to address several quantum conundrums at once. It deals with the measurement problem by providing and even requiring a central role for subjective experience. The mysterious collapse of the wave function is simply th observer updating their beliefs on making a measurement, says Schack.

QBism’s answer to the question of how classical reality emerges from the quantum fog, meanwhile, is that it is a result of our actions on the world, of our constant updating of our beliefs about it. The idea even makes light work of a notorious conundrum known as the Wigner’s friend paradox, a thought experiment proposed in the 1950s by physicist Eugene Wigner. Essentially, it demonstrates that two observers – Wigner and a friend observing him making measurements on a quantum system – can have two contradictory experiences of reality.


For a QBist, there is no paradox because a measurement outcome is always personal to the person experiencing it. All of which means that QBism stands starkly athwart the idea that it is possible to achieve an objective view on the universe. But that is exactly the point, says Schack, and this is the great lesson of quantum mechanics: that reality is more than any third-person perspective can capture. “It’s a radically different way of looking at the world.”

What really set collapse models apart is that they can be put to the test


Others find QBism hard to swallow. Bassi, for instance, insists that objective reality is too high a price to pay. “What physics is about is describing nature in an objective way,” he says. Another problem is that QBism doesn’t appear to offer any observable predictions differing from standard quantum mechanics, and no realistic prospect of submitting to experimental tests. “Convincing people might be a case of pointing out the inadequacies of the alternatives,” says Schack.

That arguably leaves us back where we started. If our best hope of an empirical solution to the measurement problem would leave open questions even if it were proved correct, and an alternative that can address those questions can’t be tested, where do we go from here?

There might still be cause for optimism. In the past few years, some physicists have begun to demonstrate that the assumptions underpinning how we think about the meaning of quantum theory – typically considered more in the realm of metaphysics than science – might themselves submit to testing.

Experimental metaphysics


They call it experimental metaphysics. “It’s an approach that tries to be clear about the landscape of metaphysical assumptions made by different interpretations,” says Cavalcanti, who is one of its key proponents. Among those assumptions are the absoluteness of observed events, which is to say that the outcomes of a measurement are the same for all observers; freedom of choice, the notion that the outcome of any measurement isn’t due to factors involved in the measurement; and locality, or the idea that a free choice cannot influence the observed outcome of an experiment at a distance or in the past. “Individually, these may not be testable, but when you group them together, they can be,” says Cavalcanti. In this way, you can potentially at least disprove classes of quantum interpretation, he says.


Cavalcanti was part of the team behind the most powerful demonstration of this approach to date. In 2020, he and his colleagues used photons to perform an extended version of the Wigner’s friend thought experiment that also involved entanglement, another quantum phenomenon that links particles across vast distances. In short, they found that if standard quantum mechanics is right – if we find no signals for objective collapse, for example – we must abandon one of these assumptions: locality, freedom of choice or the absoluteness of observed events.

Do we create space-time? A new perspective on the fabric of reality

For the first time, it is possible to see the quantum world from multiple points of view at once. This hints at something very strange – that reality only takes shape when we interact with each other

That placed the most stringent constraints yet on physical reality, says Cavalcanti. “If you want to keep the notion of freedom of choice, together with locality, then you need to reject the assumption of absoluteness of observed events,” says Cavalcanti – just as QBism insists we must. So, although we aren’t at a stage where we can say QBism or any other interpretation is the right way to think about the meaning of quantum mechanics, “we can now narrow down the possibilities,” says Cavalcanti.

He now wants to go further. In their 2020 experiment, Cavalcanti and his colleagues used photon detectors in place of Wigner and photons themselves as a proxy for his friend. Yet photons are obviously a far cry from the human observers imagined by Wigner in the 50s, and most people would presumably say photons don’t count as observers. It is extremely difficult to keep a molecule comprising a couple of thousand atoms in a superposition, owing to the fragility of quantum states, never mind anything approaching the complexity of a human. But Cavalcanti and his colleagues have suggested that we might one day do the same experiment with an advanced artificial intelligence algorithm running on a large quantum computer, performing a simulated experiment in a simulated lab (see “What exactly would a full-scale quantum computer be useful for?”). That, he says, could show us whether we really do have to relinquish our cherished notion of objectivity – even if we are a long way from being able to do such an experiment.

Quantum gravity

What, then, after all that, are the prospects for some sort of resolution on what quantum mechanics is really telling us about reality? In some ways, we are no further along than we were when the pioneers of quantum mechanics fell out over its meaning. “What we do know for sure is that a certain classical way of looking at the world fails, and we can demonstrate that with mathematical and experimental certainty as much as we can know anything in science,” says Cavalcanti.


For now, we have to each decide for ourselves which of the various interpretations of what quantum mechanics means is more appealing based on theoretical considerations – whether you are prepared to give up one assumption or another, and what price you are happy to pay in turn for keeping the assumptions you prize above all else.


Cavalcanti says we would ideally get some guidance from our attempts to figure out if quantum mechanics fits with Einstein’s general theory of relativity, which describes gravity as the result of mass warping space-time. If a particular interpretation helps us make progress on that front, he says, it would be a strong clue. “I think these foundational experiments are relevant here,” he says. “Because the question of whether or not events are absolute is important for the construction of a viable theory of quantum gravity.”

In the meantime, we have at least begun to clarify things by putting the problems quantum mechanics throws up in terms we can understand and devising experiments that can narrow down the plausible solutions. And all we can do is to strive for ever more sophisticated ways to do that, says Cavalcanti. “I think you can’t understand the world less by understanding more than one way to see it.”

This article is part of a special series celebrating the 100th anniversary of the birth of quantum theory.

A timeline of the most important events in quantum mechanics

Carlo Rovelli on what we get wrong about the origins of quantum theory

What does quantum theory really tell us about the nature of reality?

What exactly would a full-scale quantum computer be useful for?

Where exactly does the quantum world end and concrete reality begin?

Could the ancient Greeks have invented quantum theory?

Le Bonobo, Chimpanzé nain ou Chimpanzé pygmée (Pan paniscus) est une espèce de primates de la famille des Hominidés.

Le propre du langage humain est la syntaxe, par laquelle des éléments significatifs se combinent en séquences plus longues, comme des mots formant une phrase. On nomme ce caractère la compositionnalité.

En linguistique, le principe de compositionnalité est le principe selon lequel la signification d’une expression complexe est définie par les significations des expressions la composant, et par les règles employées pour les combiner en phrases.

Or il est apparu que les bonobos communiquent entre eux par un langage dont la structure est identique à celle du langage humain. On y trouve par exemple l’équivalent d’un sujet, d’un verbe et d’un complément. Ainsi ils disent « moi-vouloir-banane » et non, comme tous les autres animaux « moi-banane ».

Pour comprendre la raison de cette propriété, des chercheurs de l »Université de Zurich, en liaison avec des confrères travaillant an Congo, ont étudié des bonobos adultes de la réserve de Kokoloport en République Démocratique du Congo.

lIs ont enregistré plus de 1000 appels correspondant à des échanges entre bonobos adultes confrontés à des situations complexes telles que des demandes d’assistance et les réponses reçues. En étudiant ensuite ces messages, ils ont constaté que les échanges avaient des ressemblances avec le langage humain, sans évidemment pouvoir lui être complètement comparables.

La présence d’une syntaxe n’y est pas discutable.

Ceci tient peut-être au fait qu’il y a au moins 7 millions d’années, les deux espèces avaient eu des ancêtres communs.

Référence

HomeScienceVol. 388, No. 6742

Extensive compositionality in the vocal system of bonobos

Apr 2025 Vol 388, Issue 6742 p. 104-108

Editor’s summary

One hallmark of human language is the combination of elements into larger meaningful structures, a pattern referred to as compositionality. Compositionality can be trivial, in which the two parts are added together to give meaning, or nontrivial, in which the meaning in one part modifies the meaning in the other. Recent research has found the presence of trivial compositionality across a number of species, but it has been argued that nontrivial compositionality is unique to humans. Berthet et al. used a large dataset of bonobo vocalizations in conjunction with a distributional semantics approach and found that not only did they display compositionality, but three of the four types were nontrivial. —Sacha Vignieri

Abstract

Compositionality, the capacity to combine meaningful elements into larger meaningful structures, is a hallmark of human language. Compositionality can be trivial (the combination’s meaning is the sum of the meaning of its parts) or nontrivial (one element modifies the meaning of the other element). Recent studies have suggested that animals lack nontrivial compositionality, representing a key discontinuity with language. In this work, using methods borrowed from distributional semantics, we investigated compositionality in wild bonobos and found that not only does each call type of their repertoire occur in at least one compositional combination, but three of these compositional combinations also exhibit nontrivial compositionality. These findings suggest that compositionality is a prominent feature of the bonobo vocal system, revealing stronger parallels with human language than previously thought.

La dernière période glaciaire est une période de refroidissement global, ou glaciation, qui caractérise la fin du Pléistocène sur l’ensemble de la planète. Elle commence il y a 115 000 ans et se termine il y a 11 700 ans, quand commence l’Holocène.

Les humains (Homo sapiens) n’auraient pas eu besoin de migrer comme la plupart des autres espèces durant cette période glaciaire.

Cette hypothèse remet en question de nombreuses théories sur le mode de vie des humains durant cette période, révèle Phys.org dans un article publié le 14 octobre 2024. https://phys.org/news/2024-10-ancient-humans-good-surviving-ice.html

En utilisant des données génétiques, des scientifiques ont démontré que certains humains étaient restés en Europe centrale durant la dernière grande période de glaciation. Jusqu’ici, une grande majorité de la communauté archéologique considérait que l’homme moderne s’était retiré dans le sud de l’Europe.

Une équipe de chercheurs de l’université de Bournemouth (Royaume-Uni), a examiné l’histoire génétique de vingt-trois mammifères communs en Europe, dont l’Homo sapiens. L’étude montre que les hommes, au même titre que les ours bruns et les loups « étaient déjà largement répartis à travers l’Europe au plus fort de la dernière glaciation, soit sans refuge discernable, soit avec des refuges au nord et au sud », selon John Stewart et Jeremy Searle, tous deux membres de l’équipe.

Des outils en pierre (racloirs, silex, lissoirs…) ont permis aux préhistoriques de préparer les peaux d’animaux pour les utiliser comme isolant thermique. Par la suite Il y a environ 40 000 ans, l’invention des poinçons en os et des aiguilles à chas ont rendu possible la création des vêtements de peau ajustés et ornés.

Les plus anciennes aiguilles à chas connues datent d’il y a environ 40 000 ans en Sibérie (grotte de Denisova). Les aiguilles à chas sont beaucoup plus difficiles à façonner que les poinçons en os ; pourtant avec l’archéologie expérimentale il apparait que ces derniers étaient suffisants pour créer des vêtements ajustés. Les poinçons en os sont des outils fabriqués à partir d’os d’animaux aiguisés en pointe. Les aiguilles à chas sont extraites des os longs, avec une perforation (un chas) pour passer un fil (en matière animale ou végétale) pour maintenir les deux parties ensemble, sans laisser passer l’air.

L’innovation des aiguilles à chas peut refléter la production de vêtements plus complexes et superposés, ainsi que la décoration des vêtements en attachant des perles et d’autres petits objets décoratifs sur les vêtements : de nombreux artefacts sont pourvus d’un orifice ou d’une rainure permettant de maintenir l’objet, cousu sur le vêlement.

Les auteurs de l’étude  soutiennent que les vêtements sont devenus un élément de parure parce que les méthodes traditionnelles de décoration corporelle, comme la peinture corporelle à l’ocre ou la scarification n’étaient pas possible à la fin de la dernière période glaciaire dans les régions les plus froides de l’Eurasie. Les scarifications ou les tracés corporels ne pouvaient être visibles car les individus avaient besoin de porter des vêtements en permanence pour survivre.

C’est pourquoi l’apparition d’aiguilles à chas est particulièrement importante, car elle signale l’utilisation des vêtements comme décoration » ,selon le Dr Gilligan. « Les aiguilles à chas étaient particulièrement utiles pour la couture très fine nécessaire à la décoration des vêtements. »

« Beaucoup des aiguilles que nous avons découvertes ne servaient pas seulement à la confection de vêtements, mais aussi à la broderie et à la décoration. Elles avaient un rôle esthétique  » 

Les vêtements ont donc évolué pour répondre aux différents besoins des paléolithiques : une nécessité pratique de protection et de confort contre les éléments extérieurs mais aussi une fonction sociale et esthétique pour l’identité individuelle et culturelle.

Référence

Journal of Paleolithic Archaeology

Ice Age Apparel—Changing Prey Patterns Towards the Last Glacial Maximum and the Role of Reindeer Fur for Clothing at Kammern-Grubgraben

Published: 10 April 2025

Abstract

The site of Kammern-Grubgraben in Lower Austria preserved one of the largest assemblages of stone constructions, lithic and organic artefacts, personal ornaments, and faunal remains of the Last Glacial Maximum (ca. 24–20 ka cal BP) in Europe. Conspicuously, the faunal remains attest to an occupation only during winter and are strongly dominated by reindeer (Rangifer tarandus), indicating a rather selective and narrow hunting focus despite the curated, long-term character of the site. This narrow focus contrasts with findings from older sites in the region, such as the Gravettian sites Krems-Hundssteig, Krems-Wachtberg, and Langenlois A, dated to between 33 and 29 ka cal BP, which show a main focus on mammoth. In this paper, we present new results on the age and sex distribution of reindeer at Kammern-Grubgraben. We argue that winter-hunting of reindeer, in addition to its role in providing energy-rich nutrition and raw material for organic tools, is also indicative of a focus on obtaining high-quality raw material for clothing. The fur of reindeer in winter is particularly valuable and convenient for the production of clothing for cold environments. Together with the recovered large number of eyed needles, a tool for tight and regular seams, our findings suggest that the production of clothing and other goods made of fur and skin was an important activity at Kammern-Grubgraben.

La physique des particules rencontre aujourd’hui deux difficultés. Une approche connue sous le nom de supersymétrie, par exemple, prévoit de nouvelles particules permettant d’annuler les fluctuations quantiques résultant du modèle standard des particules

La supersymétrie (abrégée en SuSy) est une symétrie supposée de la physique des particules qui postule une relation profonde entre les particules de spin demi-entier (les fermions) qui constituent la matière et les particules de spin entier (les bosons) véhiculant les interactions. Dans le cadre de la SuSy, chaque fermion est associé à un « superpartenaire » de spin entier, alors que chaque boson est associé à un « superpartenaire » de spin demi-entier. (Wikipedia).

Une solution alternative a été proposée par Nima Arkani-Hamed, aujourd’hui à l’ Institute for Advanced Study à Princeton, New Jersey.

Celle-ci considère que la gravité peut fuir à travers ces extra-dimensions, la rendant progressivement plus faible qu’elle ne l »est aujourd’hui. Des modèles basés sur cette hypothèse prévoient une échelle de Planck inférieure à l’actuelle, la faisant paraître plus faible qu’elle ne l’est actuellement. Les extradimensions sont actuellement invisibles parce qu’elle sont trop faibles

La longueur de Planck ou échelle de Planck est une unité de longueur qui fait partie du système d’unités naturelles dites unités de Planck et vaut 1,616 25 En physique des particules et en cosmologie physique, l’échelle de Planck est une échelle d’énergie autour de 1,22 × 10 ²⁸ eV (l’énergie de Planck, correspondant à l’équivalent énergétique de la masse de Planck, 2,17645 × 10 ^{− 8} kg) à laquelle les effets quantiques de la gravité deviennent significatifs. (Wikipedia)

Jusqu’à présent cependant ces hypothèses se sont révélées trop timides pour rendre compte des nouvelles observations du LHC, d’autant plus que celui-ci ne cesse pas d’en produire.

Pour résumer, la physique des particules est en crise. C’est pourquoi un petit groupe de théoriciens ont commencé à explorer une alternative au réductionnisme tel qu’il est connu aujourd’hui.

Au lieu d’étudier les différents niveaux d’énergie de l’univers comme des entités indépendantes, il les traite comme si elles se conditionnaient respectivement.

De la même façon, dans un arc en ciel l’ultraviolet et l’infrarouge, que nous ne pouvons pas voir, enferment les autres couleurs du spectre que nous pouvons voir, le rouge, l’orange, le jaune, le vert, le bleu, l’indigo et le violet. C’est dans l’équivalent de celles-ci qu’opère le modèle standard des particules.

Dans la fin des années 1970, les physiciens Andrew Cohen , David Kaplan et Ann Nelson , en étudiant les trous noirs calculèrent qu’il y avait un minimum d’énergie à partir duquel le modèle standard cessait d’être viable.

La physique des particules rencontre aujourd’hui deux difficultés. Une approche connue sous i le nom de supersymétrie, par exemple, prévoit de nouvelles particules permettant d’annuler les fluctuations quantiques résultant du modèle standard des particule

Voir Effective Field Theory, Black Holes, and the Cosmological Constant
https://arxiv.org/abs/hep-th/9803132e

Autrement dit, les caractères physiques de tous ces éléments semblent se conditionner respectivement. Le phénomène a été dit UV/IR mixing. https://lsa.umich.edu/content/dam/lctp-assets/lctp-docs/seth-koren.pdf

La théorie des champs effectifs est l’un des principes directeurs les plus approfondis et les plus utiles de la  physique. Ses outils et méthodes permettent d’étudier les aspects universels de classes entières de modèles microscopiques inconnus, dont les  principales fonctions dépendent de symétries et  de degrés de liberté effectifs.

En raison de son universalité, cette théorie permet des applications à toutes les échelles de la physique: Elle a été appliquée avec succès à la cosmologie pour décrire l’inflation cosmique primaire, l’accélération cosmique actuelle, la dynamique de la structure à grande échelle et la matière noire.

Ce champ de recherches a été récemment utilisé dans l’étude des ondes gravitationnelles et les récentes recherches en astrophysique : de nouvelles et convaincantes méthodes  de calcul et des prédictions sont élaborées en s’appuyant sur les théories de diffusion d’amplitudes étudiées par les physiciens des particules.

Malgré ses avantages l’EFT peut rendre impossible une compréhension en profondeur de l’univers. Ceci parce qu’elle introduit des problèmes. Ainsi pendant des années les théoriciens des particules ont recherché le boson de Higgs, la particule qui donne leurs masses aux quarks et aux électrons. Dans le modèle standard des particules, celles ci peuvent temporairement se transformer en particules à vie courte dite particules virtuelles pour revenir rapidement à leur état original. Dans une bizarrerie de la mécanique quantique ces fluctuations qui gouvernent le monde des particules contribuent à leur masse. L’importance de cette contribution est fonction du plus haut niveau d’énergie atteint par la particule virtuelle.

Le seuil de ce niveau est défini par l’échelle de Planck, la plus basse échelle existant et le point où les effets gravitationnels deviennent si importants que le modèle standard doit être remplacé par des formules faisant une synthèse entre la gravité et la physique quantique. Mais la prédiction théorique est 27 plus élevé que celle obtenue par l’observation quand la particule fut découverte au LHC.

Un puzzle semblable est observé dans le domaine de l’énergie noire. Mais dans ce cas la valeur de l’énergie du vide mesurée est de trente fois inférieure à celle prédite par la théorie.

L’holisme méthodologique est un principe de méthode selon lequel l’analyse doit partir de la totalité, de l’ensemble, du collectif, qui est plus que la somme des parties. La notion de holisme a été introduite dans les années 1920 par Jan Smuts, qui a été premier ministre de l’Afrique du sud.

Par cette notion, il défend la conception selon laquelle la totalité peut être plus grande que la somme des parties. Cette notion de holisme a notamment été reprise par Louis Dumont qui compare les sociétés holistes aux sociétés individualistes. On en retrouve aussi des applications dans les sciences de la nature à travers les travaux de Pierre Duhem et la notion de holisme épistémologique.

Voir https://www.melchior.fr/notion/holisme-methodologique

En cosmologie, le réductionnisme consiste à rechercher les composants des corps. Une planète est constituée d’atomes, les atomes sont constitués de protons, de neutrons et d’électrons, les protons et les neutrons de quarks et sans doute d’autres composants encore inconnus, car trop petits pour être observables avec les moyens actuels.

A l’inverse, l’holisme considérera que les particules élémentaires s’assemblent en atomes, les atomes s’assemblent en planètes et les planètes conjointement avec les étoiles, constituent l’univers, ou tout au moins l’univers observable.

En allant plus loin, on pourra considérer qu’il existe un nombre indéfini d’univers, constituant un multivers.

Avec l’importance que prend tous les jours la mécanique quantique, une étude holiste du multivers verra en lui un tout quantique constitué d’objets liés par l’intrication (entanglement)..Parmi ces objets, il y a l’espace et le temps tels que nous les connaissons sur la Terre.

L’hypothèse est radicale et commence seulement à être testée expérimentalement. Certains la trouveront empreinte de mysticisme

Remonter le temps, c’est-à-dire se retrouver dans le passé, éventuellement pour y agir différemment de ce que l’on a fait, a toujours été considéré comme un rêve impossible. Mais qu’en serait-il d’une simple particule, soumise aux lois de la mécanique quantique

Alors que dans le cadre de la physique classique relativiste le voyage dans le temps est a priori irréalisable, une équipe de l’Académie autrichienne des sciences et de l’Université de Vienne a trouvé le moyen d’influer sur la progression normale du temps au sein d’un système quantique. Les chercheurs affirment pouvoir avancer dans le temps en accélérant certains événements et même reculer dans le temps, grâce aux propriétés uniques des particules quantiques.

À l’échelle subatomique, où s’appliquent les lois de la mécanique quantique, se déroulent des phénomènes particuliers, tels que la superposition, qui implique qu’une particule quantique peut se trouver dans deux états simultanément, ou l’intrication de particules – qui signifie qu’elles présentent des états quantiques dépendant l’un de l’autre, quelle que soit la distance qui les sépare. Du phénomène d’intrication découle la téléportation quantique, qui consiste à transférer l’état quantique d’un système vers un autre. Tous ces aspects de la mécanique quantique posent finalement les bases du voyage dans le temps.

Sans aller jusque là, des chercheurs autrichiens sont parvenus à ramener un photon dans son état d’origine, autrement dit à le rajeunir

Miguel Navascués et David Trillo, chercheurs chez l’Institut d’optique quantique et d’information quantique de l’Académie autrichienne des sciences, ont mené plusieurs études théoriques et expérimentales avec le chercheur Philip Walther et le groupe de physique expérimentale de l’Université de Vienne. L’équipe a démontré l’utilisation d’un interrupteur quantique permettant de ramener un photon à son état d’origine, avant qu’il ne traverse un cristal. « En utilisant une plateforme photonique, nous atteignons une fidélité moyenne de rembobinage de plus de 95% », rapportent les chercheurs dans Optica.

Interrogé par le journal espagnol El País, Miguel Navascués explique la découverte : « Au cinéma,, un film est projeté du début à la fin ou de la fin au début, peu importe ce que veut le public. Mais à la maison nous avons une télécommande pour manipuler le film. Nous pouvons revenir en arrière à une scène précédente ou sauter plusieurs scènes à venir ».

Dans le monde classique, il existe une directionnalité indubitable du temps, illustrée par le processus de vieillissement. L’unitarité de la mécanique quantique garantit qu’un inverse d’une évolution temporelle donnée existe toujours, même s’il est inconnu. En laissant un système quantique cible traverser une région d’interaction, une évolution temporelle perturbée peut être réalisée. Un commutateur quantique fait évoluer le système cible dans une superposition de son évolution libre et de son évolution perturbée

. Cette superposition d’évolutions temporelles peut être utilisée pour « rembobiner » le système, sans nécessiter aucune connaissance de l’état 1 ou de l’état 2 du système

Navascués et ses collaborateurs ont développé ce qu’ils nomment un « protocole de rembobinage » qui permet à une particule — quelles que soient sa nature et ses interactions avec d’autres systèmes — de revenir à un état antérieur. « Nous supposons que le système cible est incontrôlé — nous ignorons comment le système évolue par lui-même ou avec d’autres systèmes que nous pouvons utiliser pour l’influencer. Dans ces circonstances, nous trouvons des protocoles universels dans le cadre de la théorie quantique non relativiste qui remettent le système dans l’état qu’il avait à un moment arbitraire avant que nous commencions à interagir avec lui », expliquait le physicien dans Physical Review X il y a quelques années.

Ces protocoles de « réinitialisation » (ou de réversibilité) envoient séquentiellement des particules quantiques à proximité du système cible et les renvoient dans un laboratoire où elles sont sondées. Si les particules qui reviennent satisfont à une propriété collective spécifique, le système cible retrouve son état antérieur. Dans le cas contraire, il est possible d’exécuter un autre protocole pour annuler à la fois l’évolution naturelle de la cible et les effets des protocoles ayant échoué sur cette dernière.

Cette théorie a récemment mise en pratique via un « commutateur quantique », qui permet de contrôler l’évolution d’un photon traversant un cristal ; les chercheurs ont notamment réussi à inverser l’évolution temporelle d’un seul photon sans savoir comment il changeait dans le temps, ni même quels étaient ses états initial et final.

Le protocole de rembobinage développé par l’équipe est universel : il peut agir sur n’importe quel qubit et le renvoyer à l’état dans lequel il se trouvait avant le début de l’expérience. Il est en outre remarquablement efficace : les chercheurs rapportent une fidélité de rembobinage moyenne supérieure à 95%.

Bien entendu, ceci ne concerne que le monde subatomique et une mise à l’échelle de cette approche semble difficilement réalisable. « Si nous pouvions enfermer une personne dans une boîte sans aucune influence extérieure, ce serait théoriquement possible. Mais avec nos protocoles actuellement disponibles, la probabilité de succès serait très, très faible », a déclaré Navascués. S’ajoute à cela le problème de la quantité d’informations stockées : un photon peut stocker un qubit, mais un être humain contient beaucoup plus d’informations ! Le processus d’inversion prendrait dans ce cas un temps incommensurable.

L’équipe souligne par ailleurs que leur découverte n’est pas assimilable à une machine à remonter le temps : il s’agit de modifier l’état physique d’un système, mais le temps, lui, continue de passer. Ainsi, revenir à l’état d’il y a 5 minutes, nécessitera 5 minutes, tout comme le processus permettant d’amener un système vers un état futur prendra le temps qui nous sépare de ce futur. « Vous ne pouvez pas créer du temps à partir de rien. Pour faire vieillir un système de 10 ans en un an, vous devez obtenir les neuf autres années de quelque part »,

Les chercheurs ont néanmoins fait une découverte qui pourrait permettre d’accélérer le temps : « Nous avons découvert que vous pouvez transférer le temps évolutif entre des systèmes physiques identiques. Dans une expérience d’un an avec dix systèmes, vous pouvez voler un an à chacun des neuf premiers systèmes et les donner tous au dixième »,

Selon cette nouvelle hypothèse, la conscience chez les humains trouverait ses origines dans l’étrangeté du monde quantique (quantum weirdness). L’idée a pris du temps pour se faire accepter par les scientifiques. Les critiques lui reprochaient de remplacer une étrangeté par une autre, celle que l’on nomme de plus en plus la conscience quantique ou quantum consciousness.

Pour les défenseurs de ce concept, les prises de conscience surviennent lorsque des superpositions neuronales se trouvant dans le cerveau humain s’effondrent. Aujourd’hui cette dernière hypothèse est de plus en plus prise au sérieux, malgré le reproche qui lui est faite de ne pas pouvoir être vérifiée expérimentalement.

Hartmut Neven, responsable du Google’s Quantum Artificial Intelligence Lab, s’intéresse à cette question. Physicien d’origine, il avait promu la vision artificielle, un type d’intelligence artificielle reposant sur la capacité de l’espèce humaine à comprendre les données visuelles. Plus tard Neven avait fondé le laboratoire dit Google Quantum AI, qui fut le premier en 2019 a affirmer que les calculateurs quantiques pouvaient résoudre des calculs inabordables par les ordinateurs classiques, concept connu depuis sous le nom de quantum supremacy.

En Décembre 2024, son équipe et lui présentèrent un nouveau processeur quantique nommée Willow https://blog.google/technology/research/google-willow-quantum-chip/

Avec Willow, il pense possible de mettre à l’épreuve l’hypothèse de la conscience quantique, dont Roger Penrose s’est fait le premier défenseur https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=roger+penrose

Pour cela il propose d’intriquer des supercalculateurs quantiques avec des fibres nerveuses se trouvant dans le cerveau humain. Rappelons que concernant deux particules quantiques intriquées, même extrêmement éloignées l’une de l’autre, la modification de l’état de l’une entraîne instantanément la même modification dans l état de l’autre. Cette propriété est dite de l’intrication quantique.

Dans l’immédiat Neven a constaté qu’un calcul qui aurait demandé selon lui 10²⁵ an sur un calculateur classique n’a demandé que quelques heures sur Willow. Ce résultat lui suggère l’hypothèse que les calculateurs quantiques opèrent dans un univers bien plus grand que le nôtre, soit un multivers constitué de nombreux univers parallèle au nôtre.

l reconnaît lui-même qu’avec le temps, il a été conduit au jugement selon lequel dès que nous faisons appel aux équations de la mécanique quantique, nous nous retrouvons plongé dans un multivers au sein duquel chacun d’entre nous, y compris le cosmos au sens large, existons dans de nombreuses configurations simultanément.

Cette caractéristiques du monde quantique (voir https://www.ibm.com/fr-fr/topics/quantum-computing) nous donne accès à la superposition, l’intrication, la décohérence et l’interférence qui caractérisent ce monde.

La superposition est l’état dans lequel une particule ou un système quantique peut représenter non seulement une possibilité, mais une combinaison de plusieurs possibilités. L’intrication est le processus par lequel plusieurs particules quantiques sont corrélées plus fortement que ne le permettent les probabilités normales. La décohérence est le processus dans lequel les particules et les systèmes quantiques peuvent se décomposer, disparaître ou changer, se convertissant en états uniques mesurables par la physique classique.  L’interférence est le phénomène dans lequel des états quantiques intriqués peuvent interagir et produire des probabilités plus ou moins probables.

En tant que physicien, Neven se dit obligé de se référer au physicalisme.

Le physicalisme (wikipedia=est une doctrine selon laquelle tout ce qui existe est finalement constitué d’entités physiques, qui peuvent être étudiées dans le cadre des sciences physiques. Le terme de physicalisme est utilisé principalement pour caractériser le matérialisme appliqué à la nature de l’esprit. Le physicalisme est la thèse, ou doctrine, selon laquelle toutes les connaissances sont réductibles, au moins théoriquement, aux énoncés de la physique. Les sciences humaines et sociales dont l’art, tout comme les sciences de la nature, qui ont chacune leur vocabulaire et leurs concepts spécifiques, pourraient être retranscrites dans la langue de la physique. Dans la première définition du physicalisme, qui est celle du Cercle de Vienne, une telle langue consiste en un ensemble d’énoncés se rapportant à des objets physiques, à leurs propriétés ainsi qu’à leurs caractéristiques spatio-temporelles. Ce langage se réduit à des protocoles ou comptes-rendus d’expérience et à des énoncés logiques qui n’ont de sens que par rapport à des objets possibles.

En outre, le physicalisme soutient la thèse selon laquelle il n’existe pas de savoir philosophique constitué de thèses qui lui soient propres, qui soient distinctes et indépendantes des thèses scientifiques, et il conçoit l’activité philosophique dans le prolongement de l’activité scientifique, d’abord comme une recherche sur les structures du savoir, puis comme un exercice de clarification et d’interprétation des connaissances scientifiques.

Le physicalisme a été aussi appelé « théorie de l’unité de la science » ou « théorie de la science unitaire ».

Mais pour Neven, le seul phénomène dont nous sommes certain qu’il existe est l’expérience consciente. Tout commence par celle-ci. Sans l’esptit rien n’a d’importance. Aussi la première tâche du physicien est d’identifier le lieu de la conscience. Ici la mécanique quantique a un avantage unique sur la mécanique classique, en relation directe avec le concept de multivers.

Selon celui-ci, s’il est fondé, il existe un grand nombre d’univers parallèles. Mais pour le moment chacun d’entre nous coexistons dans une forme classique du multivers. Pourquoi percevons- nous celle-ci et pas les autres ? Une conjecture attirante est que la conscience est la façon dont nous expérimentons l’émergence d’une réalité classique hors des innombrables réalités dont la physique quantique nous décrit l’existence.

Mais comment la conscience peut-elle être décrite danns les termes de la mécanique quantique. Roger Penrose dans son ouvrage de 1989, The Emperor’s New Mind, avait avancé l’hypothèse que la conscience évoque un état de la matière en état de superposition quantique, quand un objet quantique existe en multiples exemplaires en même temps. Quand la superposition s’effondre durant un processus de « mesure », une branche classique est « sélectionnée » parmi les multiples autres et ceci génère un état conscient

Existe-t-il un moyen de tester l’hypothèse selon laquelle la conscience serait d’origine quantique ? On peut évoquer le cas de l’anesthésie. Celle-ci supprime momentanément toute conscience, même si la respiration se poursuit et si le cœur continue à battre. Personne ne peut expliquer pourquoi.

Dans un article récent, Neven propose de considérer notre cerveau comme contenant des qubits, l’unité de base d’informaton dans le calcul quantique. Ainsi Stuart Hameroff, directeur du Center for Consciousness Studies à l’University of Arizona suggère que des neurones nommés microtubules comportent des structures protéiniques agissant comme des qubits. Ainsi nous pouvons penser que nous avons des qubits dans notre cerveau. S’il était possible d’intriquer une partie du cerveau humain ainsi équipé avec un calculateur quantique, dans ce que Neven appelle un « protocole d’expansion, l’humain pourrait être considéré comme générant une conscience de plus en plus complexe à partir d’un calculateur quantique.

Il reconnaît lui-même qu’avec le temps, il a été conduit au jugement selon lequel dès que nous faisons appel aux équations de la mécanique quantique, nous nous retrouvons plongé dans un multivers au sein duquel chacun d’entre nous, y compris le cosmos au sens large, existons dans de nombreuses configurations simultanément.

Cette caractéristiques du monde quantique (voir https://www.ibm.com/fr-fr/topics/quantum-computing) nous donne accès à la superposition, l’intrication, la décohérence et l’interférence qui caractérisent ce monde.

La superposition est l’état dans lequel une particule ou un système quantique peut représenter non seulement une possibilité, mais une combinaison de plusieurs possibilités. L’intrication est le processus par lequel plusieurs particules quantiques sont corrélées plus fortement que ne le permettent les probabilités normales. La décohérence est le processus dans lequel les particules et les systèmes quantiques peuvent se décomposer, disparaître ou changer, se convertissant en états uniques mesurables par la physique classique.  L’interférence est le phénomène dans lequel des états quantiques intriqués peuvent interagir et produire des probabilités plus ou moins probables.

En tant que physicien, Neven se dit obligé de se référer au physicalisme.

Le physicalisme (wikipedia=est une doctrine selon laquelle tout ce qui existe est finalement constitué d’entités physiques, qui peuvent être étudiées dans le cadre des sciences physiques. Le terme de physicalisme est utilisé principalement pour caractériser le matérialisme appliqué à la nature de l’esprit. Le physicalisme est la thèse, ou doctrine, selon laquelle toutes les connaissances sont réductibles, au moins théoriquement, aux énoncés de la physique. Les sciences humaines et sociales dont l’art, tout comme les sciences de la nature, qui ont chacune leur vocabulaire et leurs concepts spécifiques, pourraient être retranscrites dans la langue de la physique. Dans la première définition du physicalisme, qui est celle du Cercle de Vienne, une telle langue consiste en un ensemble d’énoncés se rapportant à des objets physiques, à leurs propriétés ainsi qu’à leurs caractéristiques spatio-temporelles. Ce langage se réduit à des protocoles ou comptes-rendus d’expérience et à des énoncés logiques qui n’ont de sens que par rapport à des objets possibles.

En outre, le physicalisme soutient la thèse selon laquelle il n’existe pas de savoir philosophique constitué de thèses qui lui soient propres, qui soient distinctes et indépendantes des thèses scientifiques, et il conçoit l’activité philosophique dans le prolongement de l’activité scientifique, d’abord comme une recherche sur les structures du savoir, puis comme un exercice de clarification et d’interprétation des connaissances scientifiques.

Le physicalisme a été aussi appelé « théorie de l’unité de la science » ou « théorie de la science unitaire ».

Mais pour Neven, le seul phénomène dont nous sommes certain qu’il existe est l’expérience consciente. Tout commence par celle-ci. Sans l’esptit rien n’a d’importance. Aussi la première tâche du physicien est d’identifier le lieu de la conscience. Ici la mécanique quantique a un avantage unique sur la mécanique classique, en relation directe avec le concept de multivers.

Selon celui-ci, s’il est fondé, il existe un grand nombre d’univers parallèles. Mais pour le moment chacun d’entre nous coexistons dans une forme classique du multivers. Pourquoi percevons- nous celle-ci et pas les autres ? Une conjectuure attirante est que la conscience est la façon dont expérimentons l’émergence d’une réalité classique hors des innombrables réalités dont la physique quantique nous décrit l’existence.

Mais comment la conscience peut-elle être décrite danns les termes de la mécanique quantique. Roger Penrose dans son ouvrage de 1989, The Emperor’s New Mind, avait avancé l’hypothèse que la conscience evoque un état de la matière en état de superposition quantique, quand un objet quantique existe en multiples exemplaires en même temps. Quand la superposition s’effondre durant un processus de « mesure », une branche classique est « sélectionnée » parmi les multiples autres et ceci génère un état conscient

Existe-t-il un moyen de tester l’hypothèse selon laquelle la conscience serait d’origine quantique ? On peut évoquer le cas de l’anesthésie. Celle-ci supprime momentanément toute conscience, même si la respiration se poursuit et si le cœur continue à battre. Personne ne peut expliquer pourquoi.

Dans un article récent, Neven propose de considérer notre cerveau comme contenant des qubits, l’unité de base d’information dans le calcul quantique. Ainsi Stuart Hameroff, directeur du Center for Consciousness Studies à l’University of Arizona suggère que des neurones nommés microtubules comportent des structures protéiniques agissant comme des qubits. Ainsi nous pouvons penser que nous avons des qubits dans notre cerveau. S’il était possible d’intriquer une partie du cerveau humain ainsi équipé avec un calculateur quantique, dans ce que Neven appelle un « protocole d’expansion, l’humain pourrait être considéré comme générant une conscience de plus en plus complexe à partir d’un calculateur quantique