Une expérience quantique observe deux versions de la réalité existant en même temps

Nous savons que notre compréhension de la réalité est assez biaisée. Nos sens, nos cultures et nos connaissances façonnent notre façon de voir le monde. Et si vous pensez que la science vous donnera toujours une réalité objective, vous voudrez peut-être reconsidérer la question.

Les physiciens ont enfin pu tester une expérience de pensée proposée pour la première fois en 1961 par le prix Nobel Eugen Wigner. L’expérience est connue sous le nom de “Paradoxe de Wigner“ (“Wigner’s Friend”) et la configuration n’est pas trop compliquée. Vous commencez avec un système quantique qui a deux états en superposition, ce qui signifie que jusqu’à ce que vous le mesuriez, les deux états existent en même temps. Dans cet exemple, la polarisation d’un photon (l’axe sur lequel il tourne) est à la fois horizontale et verticale.

L’ami de Wigner est dans le laboratoire pour effectuer l’expérience et une fois qu’ils l’auront mesurée, le système s’effondrera et le photon sera fixé dans l’un de ces deux états. Mais pour Wigner, qui est à l’extérieur du laboratoire et n’est pas au courant du résultat de la mesure, le système quantique (qui, surtout, inclut aussi le laboratoire) est toujours en superposition. Malgré des résultats contradictoires, ils sont tous deux corrects. (C’est semblable au chat de Schrödinger, une expérience de pensée aussi sur la superposition). Ainsi, deux réalités objectives, celle de Wigner et celle de son ami, semblent coexister. Et c’est un problème.

Tester cette idée n’a pas été possible depuis très longtemps. Il n’est pas facile d’élaborer la formule de la mécanique quantique pour que Wigner voit son ami faire une expérience. Mais grâce à de récentes percées, les chercheurs ont été en mesure de construire une expérience de mécanique quantique qui reproduirait exactement cela.

Le système comporte quatre observateurs enchevêtrés et une expérience ultramoderne à six photons. Ils ont montré que si une partie du système produisait une mesure, l’autre montrait que la mesure n’avait pas été effectuée. Deux réalités ont été mesurées en même temps. L’équipe soutient que cela renforce le cas des théories quantiques dont le cadre dépend déjà de l’observateur.

“Cela remet en question le statut objectif des faits établis par les deux observateurs”, écrivent les scientifiques dans leur article, qui n’a pas encore fait l’objet d’un examen par les pairs mais qui est disponible sur ArXiv.

“Peut-on réconcilier leurs différents registres ou sont-ils fondamentalement incompatibles – de sorte qu’ils ne peuvent être considérés comme des ‘faits du monde’ objectifs et indépendants de l’observateur ?”

Si la science est le meilleur outil dont nous disposons pour comprendre la réalité, les effets et les limites des observateurs sont connus depuis longtemps. La relativité a montré que les observateurs ne peuvent pas vivre en même temps d’événements simultanés. La mécanique quantique nous dit que les observateurs influencent leurs expériences. Il semble maintenant que, du moins au niveau quantique, deux réalités différentes peuvent être réelles à la fois.

[MIT Technology Review]

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Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche