On vous reproche de trop jouer aux jeux vidéo? Vous pouvez maintenant répondre que ce plaisir vidéoludique peut parfois servir à faire progresser la science.
Dans une étude publiée mercredi 13 avril par Nature, des chercheurs ont annoncé avoir résolu un problème de physique quantique non pas grâce à des algorithmes, qui se sont révélés peu efficaces, mais grâce à des milliers de parties d'un jeu vidéo bien particulier.
Intitulé Quantum Moves ce jeu gratuit, disponible sur PC, Mac et téléphones intelligents, a été spécifiquement développé par des chercheurs des universités d'Aarhus au Danemark et de Turku en Finlande. Le but du jeu est d'arriver à faire passer une sorte de liquide dans une zone spécifique le plus vite possible. Le liquide est comme posé sur une barre horizontale, mais flexible. Pour ce faire, le joueur peut déplacer un curseur qui agit un peu comme un aimant et permet de changer la forme de la surface, afin de créer une cavité pour accueillir le liquide.
Mais il faut donc trouver le bon équilibre entre vitesse et précision, car le « liquide » réagit très bizarrement si on le déplace trop vite. Et pour cause, le liquide en question est, en réalité la représentation d'un électron. Pour vous, cette petite particule est plutôt représentée comme une bille, mais en physique quantique, tout est un peu bizarre, et un électron peut avoir plusieurs états en même temps, fusionner ou encore traverser des barrières d'énergies.
Du coup, il semble plus logique de représenter l'électron comme une sorte de vague (qu'on appelle « fonction d'onde » en mécanique quantique). Le gros « aimant » que le joueur dirige représente lui un rayon laser, qui permet de déformer la surface. Enfin, la zone rose où le joueur doit déposer l'électron est en réalité un cristal artificiel.
10 000 joueurs et 500 000 parties
En fait, le jeu représente schématiquement un prototype d'ordinateur quantique (ces machines qui pourraient être des milliers de fois plus puissantes que nos actuels PC) sur lequel les chercheurs travaillent. Pour que celui-ci fonctionne, il faut déplacer l'électron dans le cristal grâce au laser très rapidement, mais sans altérer l'électron (donc sans perdre de « liquide »).
Le problème, c'est que les algorithmes et les formules utilisées par les chercheurs n'arrivaient pas à être assez rapides. Mais les joueurs, eux, ont réussi. Pas tous évidemment, mais sur les 500 000 parties enregistrées par les chercheurs provenant de 10 000 personnes, certains ont utilisé des techniques auxquelles n'avaient pas pensé les chercheurs et que les algorithmes n'avaient pas intégrées.
En analysant ces schémas, les chercheurs ont même un peu mieux compris comment réagissaient les électrons dans le monde quantique et ont incorporé les astuces des joueurs dans leurs algorithmes.
Ce n'est pas la première fois que les jeux vidéo sont utilisés dans le monde de la science, note Nature. Des exemples de « gamification » (transformer un problème concret en jeu pour le résoudre plus facilement) ont déjà été testés avec succès dans d'autres domaines, comme la cartographie des neurones.
Mais cette méthode est particulièrement prometteuse avec la si bizarre physique quantique. « Dans un jeu, on peut faire des choses qui ne sont pas possibles dans la réalité, donc les joueurs sont habitués à tester des possibilités qui dépassent les règles classiques de la physique », explique Sabrina Maniscalco, physicienne à l'université de Turku.
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