Paradoxe EPR ou Corrélation quantique synchronicité La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore …

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La petite histoire  Up Page L'argument Einstein-Podolsky-Rosen Le paradoxe EPR est proposé en 1935 par Einstein, Podolsky et Rosen: un atome stimulé émet simultanément deux photons dans des directions symétriques.   Si l'on mesure la direction de polarisation de l'un des deux photons, on trouvera une polarisation soit verticale, soit horizontale.   Quel que soit le résultat obtenu, le second photon sera toujours polarisé perpendiculairement au premier; les photons sont dits "intriqués": quel que soit leur éloignement, leurs états restent corrélés.   Hypothèse des mondes multiples Bohr suggéra que l’idée d’un "monde" unique, dans lequel nous évoluons, pouvait être erronée et proposa une autre interprétation de l’expérience des doubles fentes de Young. Bohr avança que nous pouvions concevoir que chaque possibilité représente un monde différent. Dans un monde la particule passe par le trou A, dans l’autre, elle passe par le trou B. Le monde réel, celui que nous connaissons, ne correspond toutefois à aucun de ces mondes simples. Ajoutez à cela l’énigme voulant qu’un électron se trouvant face au trou A sache si le trou B est ouvert ou fermé, et qu’en principe il connaisse l’état quantique de l’Univers entier.   En 1934 et 1935, Einstein travailla à Princeton avec Boris Podolsky et Nathan Rosen sur un article présentant ce qu’on nomme désormais le "paradoxe EPR". Selon Einstein et ses collaborateurs, l’argument essentiel reposait sur le fait que l’interprétation de Copenhague devait être considérée comme incomplète _qu’un mécanisme quelconque assurant le fonctionnement de l’Univers existe vraiment, lequel ne revêt l’apparence de l’incertitude et de l’imprévisibilité qu’à un niveau quantique, par l’intermédiaire des variations statistiques. D’après cette vision, il existe une réalité objective, un monde de particules, dont la quantité de mouvement et la position sont définies avec précision, même quand vous ne les observez pas. Il s’agirait d’une "communication" instantanée se propageant dans l’espace, un phénomène nommé "action à distance". C’est à ce stade qu’Einstein, Podolsky et Rosen ont un avis divergent de celui de la plupart de leurs collègues et de l’école de Copenhague, dans leur article sur le paradoxe EPR.

Comprendre simplement  Up Page Vision du monde Bernard d’Espagnat affirme que notre vision de la réalité ordinaire se fonde sur trois hypothèses fondamentales. Premièrement que des phénomènes réels existent que nous les observions ou pas; deuxièmement, qu’il est légitime de tirer des conclusions générales à partir d’observations ou expériences cohérentes; et troisièmement, qu’aucune influence ne peut se propager plus vite que la vitesse de la lumière, qu’il nomme "localité". Pour Richard Feynman, le "paradoxe" n’est pas qu’un conflit entre la réalité et l’idée que vous vous faites de ce qu’ "elle devrait être".

Domaines de présence  Up Page Les photons correlés Deux photons dits corrélés ont ceci de particulier que toute observation de la polarisation de l'un entraîne la connaissance de la polarisation de l'autre, qui sera dans la direction opposée, quelque soit l'éloignement physique des deux particules. Dans certaines circonstances, après avoir interagi et s'être éloignées l'une de l'autre, deux particules peuvent rester unies par un lien mystérieux, même si elles sont à des milliards de kilomètres. Rappelez-vous aussi que, dans le monde quantique, une mesure sur une particule perturbe son état. Lorsque deux particules sont unies par ce lien mystérieux, une mesure sur une particule perturbe aussi l'autre particule ! Et cette influence se propage instantanément, quelle que soit la distance entre les deux. On dit alors que les deux particules forment une paire EPR.

Son interprétation dans l'avenir  Up Page Influence supraluminique Ironie du sort, cette influence prédite par la théorie quantique a été mise à jour par Albert Einstein (dans un célèbre article publié avec Boris Podolsky et Nathan Rosen en 1935, d'où le nom d'effet EPR) dans le but de démontrer le non-sens de cette théorie alors naissante. En effet, Einstein n'acceptait pas les fondements de la théorie quantique (son caractère aléatoire, en particulier). Par cet article, il voulait dénoncer son incohérence en montrant qu'elle impliquait l'existence d'influence se propageant plus vite que la lumière _ce qui était tout à fait impossible selon lui. Malheureusement, Einstein est mort bien avant que les premières expériences démontrant l'existence de ce phénomène aient été réalisées.

Les références  Up Page Réseau Pepe Chat de Schrödinger John Gribbin Cybersciences Recherche mai 2005 n°386 Science & Avenir février 1999 n°624 Science & Avenir Hors-Série Le paradoxe du chat de Schrödinger Octobre / novembre 2006 n°148 Univers: Dieu ou Hasard Michael Talbot   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

Mais encore …  Up Page Les variables cachées David Bohm écrivit le « Quantum Theory », manuel de physique théorique (1951). Il donna une formulation de l’expérience E.P.R. (mesure des moments cinétiques corrélés de deux photons, issus d’un atome à spin nul) qui inspirera les expériences d’Alain Aspect. Il introduisit en effet les variables cachées, variables qui s’ajoutent à la fonction d’onde pour écrire une particule. La connaissance de la valeur de ces variables cachées supprimerait le caractère aléatoire que présente les phénomènes quantiques (désintégrations,…). En 1964, Bell montrera que des expériences réalisables permettrait de trancher sur l ‘existence des variables cachés.   Ce n’est qu’en 1964 que John Bell et Einstein, un physicien de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (CERN), en Suisse, apporta un premier élément de réponse. Sa  brillante démonstration mathématique, est connue sous le nom de "théorème de Bell". Un problème demeurait néanmoins: l’expérience de Bell réclamait un niveau de précision tehnologique qui n’existait pas encore dans les années 60. En 1972, les physiciens John F. Lauser et Stuart Freedman, du laboratoire Lawrence Livermore, mirent au point une expérience qui permettait de supposer qu’une action à distance avait lieu, mais leur méthodologie fut critiquée pour différentes raisons. Puis, en 1982, Alain Aspect, Jean Dalibard et Gérard Roger raffinèrent le dispositif pour rendre les résultats incontestables (la "réalité selon Alain Aspect)". Einstein, Podolski et Rosenberg (EPR) publient un article racontant une expérience imaginaire (impossible à réaliser à l'époque où l'article a été écrit) afin de mesurer la position et le moment d’une paire de systèmes de protons. En ayant recours à la mécanique quantique conventionnelle, ils obtiennent des résultats extrêmement surprenants, qui les amènent à conclure que cette théorie ne donne pas une description complète de la réalité physique. Véritablement paradoxaux, ces résultats sont basés sur un raisonnement impeccable, mais leur conclusion selon laquelle la théorie est incomplète n’en est pas pour autant justifiée. Dans leur développement, les auteurs montrent que la mesure effectuée sur le proton 1 donne un état déterminé pour le proton 2, en fonction de la direction de la mesure choisie, bien que les deux particules puissent être à des millions de kilomètres l’une de l’autre, et n’interagissent pas entre elles à l’instant considéré. Einstein et ses deux collaborateurs estiment alors que cette conclusion est si manifestement fausse que la théorie de la physique quantique sur laquelle elle est basée ne peut être qu’incomplète. Les auteurs en concluent qu’une théorie juste devrait comporter certaines variables cachées ( pour eux non encore découvertes) assurant une liaison entre les particules (paradoxe EPR), permettant de retrouver le déterminisme de la physique classique. L’expérience de "la réalité selon Alain Aspect" démontre que le subterfuge des variables cachées était illusoire et inutile.   Deux particules, pour peu qu’elles aient interagi à un moment donné, restent à jamais unies par un lien mystérieux. Une action sur l’une influe forcément sur l’autre, même si elles sont éloignées de plusieurs kilomètres. Un tel phénomène leur paraissant impossible, Einstein, Podolsky et Rosen en conclurent qu’il existe des entités cachées qui assurent une liaison entre les particules, mais que ces entités n’ont pas encore été découvertes. Au début des années 80, les physiciens disposent enfin de la technologie nécessaire pour exécuter la fameuse expérience EPR. L’équipe d’Alain Aspect, à Orsay, est la première à montrer, de manière irréfutable, l’erreur d’Eisntein: des particules interagissaient bel et bien à grande distance, sans l’aide d’aucune entité cachée. Puisque des particules interagissent, on doit pouvoir s’arranger pour qu’elles communiquent entre elles, qu’elles s’envoient des messages. A partir de là, l’aventure de la téléportation peut commencer… Cette téléportation repose sur un effet quantique absolument fascinant qui, à première vue, semble violer une des lois les plus fermement établies de la physique à savoir qu'aucune forme de matière ou d'énergie ne peut dépasser la vitesse de la lumière. Ainsi, ce phénomène, appelé effet EPR, permet que, dans certaines conditions, une influence mystérieuse de nature typiquement quantique puisse se propager instantanément d'un point à un autre. Comment cela est-il possible ? Tout simplement parce que cette influence n'est ni matérielle, ni énergétique !