Une étude, dont les résultats intitulés «Time reversal and holography with spacetime transformations» ont été publiés dans la revue Nature Physics, a permis de faire revivre à une onde sa vie passée grâce à un concept, baptisé 'miroir temporel instantané', qui a été testé avec des vagues.

Plus précisément, l'expérience en question se déroule dans une cuve remplie d’eau. Si on perturbe la surface en appliquant (par exemple, un motif en forme de Tour Eiffel) «un paquet d’ondes va se propager autour de la perturbation». Cependant, «lorsqu’on applique un brusque changement dans le milieu de propagation, les ondes vont se figer avant de se scinder en deux parties», l’une de ces parties poursuivant son chemin et «l’autre retournant en sens inverse, vers son point d’origine».

Alors que, jusqu'ici, «pour refocaliser un paquet d’ondes qui se propagent», on employait, dans le cas des ondes acoustiques et électromagnétiques, «un miroir à retournement temporel, qui nécessite l’utilisation d’un système d’enregistrement constitué de nombreux capteurs et d'un matériel électronique assez lourd pour 'capter' l’onde et la réémettre en sens inverse», cet expérience s'affranchit de tout matériel électronique en s'appuyant sur les symétries entre l'espace et le temps.

En effet, ici c'est le milieu qui «joue ce rôle de système de mémoire», car «la brusque modification imposée à la cuve (en fait une forte accélération dans le sens vertical, de l’ordre de 20 fois l’accélération de la pesanteur g pendant quelques millisecondes)» étant «extrêmement rapide par rapport à la période des ondes», un paquet d’ondes rétro-propagé apparaît, «qui se refocalise exactement sur sa source» («l'amplitude de cette onde qui revit exactement sa vie passée dépend alors de l’amplitude de la perturbation du milieu»).

Ce procédé a été appelé 'miroir temporel instantané' (ITM en anglais) «car tout se passe comme si le signal d’origine était 'réfléchi sur un miroir', à partir du moment où le milieu est brusquement perturbé». Notons que «dans le cas de motifs complexes, la dispersion des ondes à la surface, ainsi que les interférences entre les ondes générées par les différents éléments du motif pourraient constituer un frein à la refocalisation du système»: en effet, «au bout de quelques instants, l’image initiale est indiscernable, remplacée par un motif d’interférences complexe», mais la refocalisation a tout de même bien lieu.

Ce concept, qui «peut en théorie s’appliquer à tout type d’ondes : acoustiques, électromagnétiques, mécaniques ou même quantiques» se heurte, en général, à «la difficulté de perturber suffisamment le milieu de propagation, et suffisamment vite par rapport à la période des ondes utilisées, pour agir comme miroir temporel instantané». De ce fait, l'expérience proposée par cette étude constitue essentiellement «un formidable dispositif pédagogique pour initier le public à la magie de la réversibilité des ondes avec des résultats observables à l’œil nu».