Des physiciens chinois mesurent la vitesse d'une action effrayante à distance

L'un des concepts les plus étranges de la mécanique quantique est la notion d'intrication. C'est l'idée que deux particules quantiques peuvent être si profondément liées qu'elles partagent la même existence. Lorsque cela se produit, une mesure sur l'un influence immédiatement l'autre, quelle que soit la distance qui les sépare.

Cette action effrayante à distance, comme l'appelait Einstein, a intrigué et fasciné les physiciens depuis qu'elle a été discutée pour la première fois dans les années 1930. Einstein l'a d'abord utilisé comme preuve de l'échec de la mécanique quantique puisque cette action instantanée semblait clairement violer la relativité.

Plus tard, les physiciens ont réalisé qu'il n'y avait pas de conflit car l'action effrayante ne peut pas être utilisée pour envoyer des informations plus rapidement que la vitesse de la lumière. Cependant, des questions importantes subsistent quant à la nature de l'enchevêtrement et de l'action effrayante. Si l'action effrayante existe, quelle est sa vitesse ? demandent Juan Yin et des amis de l'Université des sciences et technologies de Chine à Shanghai.

Aujourd'hui, ils révèlent la réponse. Ils disent que l'action effrayante voyage au moins quatre ordres de grandeur plus vite que la lumière.

Mesurer la vitesse d'une action effrayante n'est pas une tâche anodine. La méthode consiste à créer une paire de photons de particules intriqués et à les séparer d'une distance significative, dans ce cas 15 km environ. L'expérience consiste à effectuer une mesure sur un photon, puis à chronométrer le temps qu'il faut pour que l'autre photon soit influencé.

Bien sûr, c'est délicat à faire avec une seule paire de photons en raison des minuscules périodes de temps impliquées et de la rotation de la Terre qui déplace l'expérience sur des distances importantes sur ces échelles de temps.

L'astuce consiste donc à créer un flux de photons intriqués et à mesurer l'action effrayante en continu pendant 12 heures ou plus. Si l'expérience est alignée dans une direction est-ouest, la contribution de la rotation de la Terre devrait diminuer au cours de cette période.

Juan et ses collaborateurs ont perfectionné cette technique en envoyant des photons dans l'atmosphère depuis une ferme piscicole près du lac Qinghai sur le plateau tibétain. (Nous avons examiné leur travail l'année dernière lorsque la même équipe a battu le record de distance pour la téléportation de photons en utilisant un équipement similaire.)

Ils disent que les résultats sont clairs mais ne mesurent pas directement la vitesse de l'action effrayante. Au lieu de cela, les résultats placent une limite inférieure sur la vitesse à laquelle il doit être. La réponse est qu'elle est au moins quatre ordres de grandeur plus rapide que la lumière et qu'elle peut encore s'avérer instantanée, comme le prédit la mécanique quantique.

Si ce résultat vous semble familier, c'est parce qu'une équipe européenne basée à l'Université de Genève en Suisse a mené une expérience similaire en 2008 en obtenant un résultat similaire. Cependant, cela s'est avéré contenir une échappatoire qui a permis d'expliquer les résultats sans enchevêtrement. Toutes les expériences précédentes dans cette direction ont des failles de localité et peuvent donc être expliquées sans avoir à invoquer aucune « action effrayante », disons Juan et co.

Maintenant, l'équipe chinoise prétend avoir comblé cette échappatoire et affirme que la leur est la première mesure légitime de la vitesse d'une action effrayante. Il sera intéressant de voir s'ils peuvent augmenter cette limite à l'avenir et de savoir à quelle vitesse ils peuvent aller.

Réf : arxiv.org/abs/1303.0614 : Limiter la vitesse de « l'action effrayante à distance »

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