Une expérience de pseudo-télépathie quantique suggère que la réalité n’existe pas tant qu’on ne l’observe pas
En utilisant des particules quantiques enchevêtrées, des scientifiques ont réussi à dépasser les limites de la probabilité pour gagner un jeu théorique plus de fois qu’il ne devrait être possible.
Le physicien Richard Feynman, lauréat du prix Nobel, a un jour déclaré que “personne ne comprend la mécanique quantique”, mais une nouvelle expérience impliquant des particules quantiques enchevêtrées contribue au moins à illustrer l’un des principes clés de cette branche mystifiante de la physique. Grâce à une astuce appelée pseudo-télépathie quantique, l’exercice confirme que la réalité n’existe pas dans un état fixe tant qu’elle n’est pas mesurée.
L’idée que les objets physiques peuvent exister dans plusieurs états simultanément est connue sous le nom de dualité onde-particule et est démontrée par la célèbre expérience de la double fente. Grâce à ce dispositif emblématique, les scientifiques ont établi que les photons (particules de lumière) se propagent dans l’espace comme une onde lorsque personne ne les observe, mais qu’ils s’effondrent en un seul point fixe dès qu’ils sont observés.
La possibilité de tirer une réalité concrète de l’éther quantique de cette manière permet de surmonter les contraintes des statistiques classiques. Pour illustrer ce point, les physiciens ont conçu un certain nombre de jeux théoriques dans lesquels les joueurs ont une probabilité limitée de gagner tant qu’ils sont incapables de communiquer les uns avec les autres, mais qui peuvent être systématiquement vaincus en utilisant la pseudo-télépathie quantique.
Par exemple, le jeu du carré magique de Mermin-Peres implique deux joueurs hypothétiques, Alice et Bob, qui doivent chacun remplir chaque case d’une grille de trois cases sur trois avec un “1” ou un “-1”. Un arbitre choisit ensuite au hasard l’une des lignes d’Alice et l’une des colonnes de Bob, et si les deux joueurs ont le même chiffre dans la case qui se chevauche, ils gagnent.
Pour éviter qu’Alice et Bob ne truquent le jeu en se mettant d’accord pour écrire le même chiffre dans chaque case, les règles exigent que les chiffres de chaque ligne d’Alice se multiplient pour donner 1, tandis que les chiffres des colonnes de Bob se combinent pour donner -1. Mais surtout, les deux joueurs ne sont pas autorisés à se parler pendant le jeu.
Lorsqu’un tel jeu est joué dans le monde réel, les grilles de neuf cases des deux joueurs doivent différer d’au moins une case, ce qui signifie qu’il est statistiquement impossible de gagner plus de huit fois en neuf tours. Dans le monde quantique, cependant, Alice et Bob peuvent gagner à tous les coups.
En effet, la mécanique quantique élimine la nécessité pour chaque case de contenir une valeur fixe avant que le tour ne soit joué, permettant à un “1” ou “-1” de n’apparaître qu’une fois que l’arbitre a fait une sélection. La grille entière est donc complètement fluide jusqu’à ce qu’elle soit observée, et peut être reconfigurée à chaque nouveau tour.
Mieux encore, chaque case de la grille de Bob peut être enchevêtrée quantiquement avec la case correspondante de la grille d’Alice, de sorte que dès qu’une valeur fixe est observée dans la case d’un joueur, la case de l’autre joueur “s’effondre” dans la même valeur.
Évidemment, un tel jeu ne peut être joué avec du papier et de l’encre, mais il peut être démontré en utilisant des particules quantiques enchevêtrées. Dans une nouvelle étude qui paraîtra la semaine prochaine dans la revue Physical Review Letters, des scientifiques expliquent comment ils ont utilisé des impulsions laser ultrarapides pour exciter des cristaux de borate de baryum, générant des paires de photons “hyperenchevêtrés”.
Plus précisément, les photons étaient enchevêtrés de telle sorte que la polarisation de l’un était intrinsèquement liée au moment angulaire orbital de l’autre. En utilisant ces valeurs comme substituts des nombres d’Alice et de Bob, les chercheurs ont simulé 1 075 930 tours du jeu Mermin-Peres, dont 1 009 610 ont été gagnés.
Bien qu’imparfait, le taux de victoire de 93,84 % dépasse ce qui devrait être possible selon les statistiques classiques, ce qui prouve que la réalité physique n’est pas fixe et peut être manipulée à l’aide de l’intrication quantique.
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Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche
