Dans le monde quotidien que les humains éprouvent, les objets se comportent de manière prévisible, expliquée par la physique classique. L'un des aspects importants de la physique classique est que rien ne voyage plus rapidement que la vitesse de la lumière. Même les informations sont soumises à cette règle. Cependant, dans les années 1930, les scientifiques ont découvert que de très petites particules se contentent de règles très différentes. L'un des comportements les plus ahurissants présentés par ces particules était l'intrication quantique – qu'Albert Einstein a appelé «l'action effrayante à distance».
Dans l'enchevêtrement quantique, deux particules peuvent s'emmêler – ce qui signifie que leurs propriétés sont corrélées les unes avec les autres et la mesure de ces propriétés vous donnera toujours des résultats opposés (c'est-à-dire que si l'un est orienté, l'autre doit être en baisse). La partie étrange est que vous obtenez toujours des mesures corrélées instantanément, même si ces particules sont très éloignées les unes des autres.
Si les informations ne peuvent pas voyager plus rapidement que la vitesse de la lumière, il ne devrait pas y avoir de moyen pour une particule de connaître immédiatement l'état de l'autre. Cette propriété quantique « effrayante » est appelée des effets « non localisés » – qui ne devraient pas être possibles à de grandes distances dans la mécanique classique.
Jusqu'à récemment, on pensait que seules les particules enchevêtrées pouvaient présenter cette non-localité. Mais une nouvelle étude, publiée dans Avancées scientifiquesa utilisé l'inégalité de Bell pour tester si des corrélations quantiques non locales peuvent résulter d'autres caractéristiques quantiques non à l'entrée.
L'expérience a utilisé des photons générés par la lumière laser frappant un type particulier de cristal de telle manière qu'il est impossible de déterminer leur source. La configuration garantit que les photons ne peuvent pas s'emmêler avant leur détection à deux détecteurs distincts. Les chercheurs ont utilisé l'inégalité de Bell pour déterminer si l'expérience a entraîné des violations du réalisme local.
Selon leurs calculs, l'expérience a entraîné une violation de l'inégalité de la cloche, dépassant le seuil de plus de quatre écarts-types. Ce type de violation utilisant des photons non entanglés n'avait jamais été vu auparavant. Les chercheurs disent que ces violations de l'inégalité de Bell découlent d'une propriété appelée quantique indiscernabilité par l'identité de chemin, au lieu de l'intrication.
« Nos travaux établissent un lien entre la corrélation quantique et l'indisonibilité quantique, fournissant un aperçu de l'origine fondamentale des caractéristiques contre-intuitives observées dans la physique quantique », écrivent les auteurs de l'étude.
Bien que ce travail puisse être révolutionnaire, il reste encore des problèmes possibles qui doivent être calculés dans de futures études. Par exemple, l'expérience repose sur la sélection du post – où seuls certains photons sont détectés, ce qui éventuellement des résultats trompeurs.
Un autre problème possible provient d'une faille de localité en raison des réglages de phase des détecteurs qui ne sont pas séparés correctement. Cependant, les auteurs de l'étude sont conscients des limites de cette étude et sont impatients de trouver des correctifs à ces problèmes et de réessayer.
Ils se terminent en disant: « Nous nous attendons non seulement à ce que les lacunes sur mesure et la variable cachée locale des travaux signalés ici puissent être identifiés, mais s'attendent également à ce qu'ils soient systématiquement exclus par les améliorations matérielles des appareils photoniques quantiques de haute qualité et des expériences, comme nous l'avons vu dans l'effort de 90 ans dans les violations du réalisme local avec des particules entanglées.
« De plus, notre travail pourrait très bien conduire à d'autres expériences intéressantes, comme dans le développement de l'expérience Bell. En analogie avec l'expérience Bell avec deux particules, nous nous attendons à ce que la mécanique quantique prévale durs. »
Écrit pour vous par notre auteur Krystal Kasal, édité par Gaby Clark, et vérifié et révisé par Robert Egan – cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour garder le journalisme scientifique indépendant en vie. Si ce rapport vous importe, veuillez considérer un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte comme un remerciement.
