Les scientifiques viennent de capturer la toute première photo du phénomène surnommée "action fantasmagorique à distance" par Albert Einstein. Ce phénomène, appelé enchevêtrement quantique, décrit une situation où les particules peuvent rester connectées de telle sorte que les propriétés physiques de l'une affecteront l'autre, quelle que soit la distance (voire des kilomètres) entre elles.
Einstein détestait l'idée, car elle violait les descriptions classiques du monde. Il a donc proposé une façon pour que l'intrication puisse coexister avec la physique classique - s'il existait une variable inconnue "cachée" qui agissait comme un messager entre la paire de particules enchevêtrées, gardant leur destin enlacé.
Il y avait juste un problème: il n'y avait aucun moyen de tester si la vision d'Einstein - ou l'alternative plus étrange, dans laquelle les particules "communiquent" plus rapidement que la vitesse de la lumière et les particules n'ont aucun état objectif jusqu'à ce qu'elles soient observées - était vraie. Enfin, dans les années 1960, le physicien Sir John Bell a proposé un test qui réfute l'existence de ces variables cachées - ce qui signifierait que le monde quantique est extrêmement étrange.
Récemment, un groupe de l'Université de Glasgow a utilisé un système sophistiqué de lasers et de cristaux pour capturer la toute première photo de l'intrication quantique violant l'une de ce que l'on appelle maintenant les «inégalités de Bell».
Il s'agit du "test pivot de l'intrication quantique", a déclaré l'auteur principal Miles Padgett, titulaire de la Chaire Kelvin de philosophie naturelle et professeur de physique et d'astronomie à l'Université de Glasgow en Écosse. Bien que les gens utilisent l'intrication quantique et les inégalités de Bell dans des applications telles que l'informatique quantique et la cryptographie, "c'est la première fois que quelqu'un utilise une caméra pour confirmer."
Pour prendre la photo, Padgett et son équipe ont d'abord dû emmêler des photons, ou des particules de lumière, en utilisant une méthode éprouvée. Ils ont heurté un cristal avec un laser ultraviolet (UV), et certains de ces photons du laser se sont séparés en deux photons. "En raison de la conservation de l'énergie et de l'élan, chaque paire de photons résultante est enchevêtrée", a déclaré Padgett.
Ils ont constaté que les paires enchevêtrées étaient corrélées, ou synchronisées, beaucoup plus fréquemment que ce à quoi vous vous attendez si une variable cachée était impliquée. En d'autres termes, cette paire a violé les inégalités de Bell. Les chercheurs ont pris une photo à l'aide d'un appareil photo spécial capable de détecter des photons individuels, mais n'ont pris une photo que lorsqu'un photon est arrivé avec son partenaire enchevêtré, selon un communiqué.
Cette expérience "montre que les effets quantiques modifient les types d'images qui peuvent être enregistrées", a-t-il déclaré à Live Science. Maintenant, Padgett et son équipe travaillent à améliorer les performances d'imagerie du microscope.
Les résultats ont été publiés le 12 juillet dans la revue Science Advances.
