Première photo de photons intriqués

 

RESEARCH ARTICLEPHYSICS
Imaging Bell-type nonlocal behavior

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Science Advances  12 Jul 2019:
Vol. 5, no. 7, eaaw2563
DOI: 10.1126/sciadv.aaw2563
Des chercheurs de l’université de Glasgow sont parvenus à photographier pour la première fois l’intrication quantique entre deux particules, un phénomène physique si étrange qu’Albert Einstein l’avait baptisé « action effrayante à distance ». Explications.

« L’ACTION EFFRAYANTE À DISTANCE »

Également appelé intrication quantique, ce phénomène décrit une situation où les particules peuvent rester reliées entre elles de telle sorte que les propriétés physiques de l’une affectent l’autre, quelle que soit la distance les séparant. Détestant cette idée violant les descriptions classiques du monde, Einstein avait trouvé un moyen de faire coexister cette intrication avec la physique classique, en évoquant une variable inconnue, ou « cachée », agissant comme un messager entre les deux particules intriquées, et maintenant leur sort lié.

Le physicien John Bell avait mis au point un test réfutant l’existence de ces variables cachées dans les années 1960, mais il se trouve que des chercheurs de l’université de Glasgow sont récemment parvenus à capturer le premier cliché de cette fameuse intrication quantique.

Grâce à un système sophistiqué de lasers et de cristaux, les scientifiques écossais ont capturé la toute première photo d’intrication quantique, violant l’une des « inégalités de Bell ». Comme l’a expliqué Miles Padgett, auteur principal de cette recherche publiée dans la revue Science Advances : « Il s’agit d’une preuve cruciale de l’intrication quantique. Bien que les gens utilisent cette dernière et les inégalités de Bell dans des applications comme l’informatique et la cryptographie, il s’agit du premier cliché permettant de confirmer ce phénomène physique. »

Pour ce faire, Padgett et son équipe ont dû entremêler des photons, ou particules de lumière selon une méthode éprouvée : en frappant un cristal avec un laser ultraviolet, certains des photons du laser se sont séparés en deux, et « grâce à la conservation de l’énergie et de l’élan » chacune des paires de photons résultants étaient intriquées. Ces dernières se révélaient par ailleurs corrélées, ou synchronisées, beaucoup plus fréquemment que ce à quoi on pourrait s’attendre si une variable cachée était impliquée. Le cliché a été pris à l’aide d’un appareil photo spécial capable de détecter les photons.

Selon les chercheurs, cette expérience « montre que les effets quantiques modifient les types d’images pouvant être capturées ».

cf la page sur la physique quantique 

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