Le paradoxe de l'intrication quantique défie la réalité à grande échelle

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Une équipe de chercheurs suisses nous fait redécouvrir une énigme quantique vieille de près d'un siècle: le paradoxe Einstein-Podolsky-Rosen, ou EPR.

En 1935, Albert Einstein, Boris Podolsky et Nathan Rosen ont défié la mécanique quantique avec un argument appelé paradoxe EPR. Ce paradoxe repose sur l'idée de deux particules distantes s'influençant mutuellement et instantanément, une notion qui, selon eux, mettait en évidence les limites de la mécanique quantique. Pourtant, jusqu'à présent, toutes les expériences ont confirmé ce phénomène appelé "intrication quantique".

Schéma d'une expérience EPR avec deux particules à gauche, et avec deux systèmes de plusieurs particules à droite, où le degré de liberté de spin est considéré. Dans les deux cas, les particules sont intriquées par des interactions et ensuite séparées en deux endroits différents. Dans le cas du système de plusieurs particules, les interactions produisent une intrication multipartite, qui est héritée par les systèmes séparés sous forme d'intrication bipartite entre leurs spins collectifs.
Crédit : Physical Review X.

Le groupe de chercheurs, composé de Paolo Colciaghi, Yifan Li, Philipp Treutlein et Tilman Zibold, de l'Université de Bâle, a voulu tester ce paradoxe à plus grande échelle. Leur expérience a impliqué des condensats de Bose-Einstein, une matière constituée d'un grand nombre de particules avec des propriétés quantiques.

Ils ont commencé par générer un nuage d'atomes de rubidium-87. En forçant une interaction entre les atomes du nuage, ils ont créé un condensat de Bose-Einstein intriqué. Ce condensat a ensuite été divisé en deux nuages distincts, les "pseudospins" des deux nuages restant intriqués.

Les scientifiques ont conclu que les propriétés des deux nuages ne pouvaient pas être corrélées par hasard, confirmant ainsi le paradoxe EPR même à une échelle plus grande. En plus de ces résultats, cette expérience pourrait ouvrir la voie à de nouvelles applications dans le domaine de la métrologie quantique.

MichelGre 15 juin 2023, 14:21

Ce n'est pas le fait que les propriétés des 2 nuages soient corrélées qui est paradoxal, c'est le fait que ces propriétés ne sont PAS encore déterminées lors de la séparation, qu'elles ne le seront, de façon aléatoire, qu'au moment de la mesure (il n'y a pas de variable cachée), et malgré cela on trouve bien des valeurs corrélées lors de cette mesure quelle que soit la distance entre les nuages. La mécanique quantique n'est pas locale et c'est cela qui n'était pas accepté d'Einstein.

LaurentBuffat 19 juin 2023, 12:50

J'ai une question : L'intrication quantique est toujours donnée en exemple de la non localité : La mesure d'une propriété (le spin par exemple) sur une particule infère immédiatement, et sans variable cachée, la propriété correspondante de la (les) particules liée, et ce quelque soit la position dans l'univers, de cette autre particule ( physique non locale). Pour le peu que j'en ai compris, il me semble que l'écroulement de la fonction d'onde est aussi un exemple de non localité ? : Lorsque un photon se "matérialise" sur un détecteur, alors que "juste avant", sa fonction d'onde lui donnait une probabilité être à plein d'endroits différents (les fentes de Young par exemple), alors l'écroulement de cette fonction d'onde est bien un phénomène non local ? , puisque instantanément, cette fonction d'onde devient nulle partout dans le reste de l'univers ? (le fait que la nuit, mon oeil ait capturé un photon en provenance de Proxima Centauri, fait que instantanément, tous les autres récepteurs (extra terrestre ...) qui auraient pu capturer ce photon, ne le peuvent plus ... Il y a bien une non localité ? )

HopiOne 10 oct. 2024, 17:33

Alors c'est l'histoire d'un mec aveugle qui se promène dans la rue là il rencontre un réverbère, Il s'arrête un moment et il constate que ça pue. Là il se dit, c'est pas banal, je suis passé devant tout un tas de réverbères, mais là, il pue ce réverbère ! Et comme il est physicien et que la physique quantique c'est son dada il ne peut s'empêcher de se demander si l'autre réverbère qu'il avait croisé plus tôt, il est comme ça aussi tout à coup. Donc il y retourne et là il constate : Il pue ce réverbère !
Épaté, il se dit qu'il vient de démontrer que deux réverbères pouvaient transmettre instantanément une puanteur entre eux dans l'espace, et pourquoi pas dans le temps d'ailleurs.
Tout excité il va chez le boulanger acheter sa baguette, et arrivé au comptoir celui-ci renifle quelques instants et lui fait : Tiens, vous n'auriez pas marché dans une crotte de chien par hasard ?