Qu'est ce que l'intrication quantique ? 4


Nous allons parler d'intrication quantique. Vous avez certainement entendu parler de cette étrange expression et des conséquences farfelues qu'elle engendrait telles que la possibilité de téléporter des objets ... sans réellement savoir ce qu'est l'intrication quantique. Je vais donc vous expliquer ce que c'est mais je ne vais pas m'arrêter là, on va aussi parler des conséquences que cela engendre pour l'univers dans lequel nous vivons.

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L'expérience du chat de Schrödinger est un exemple de système intriqué. Le chat est dans une boite et dans cette boite se trouve un gaz mortel enfermé dans une fiole qui ne se brisera que dans certaines conditions. Ces conditions sont déterminées par un petit échantillon radioactif. Si les atomes se désintègrent, alors la fiole se brise et le chat meurt. N'ayant pas ouvert la boite, le chat est à la fois mort et vivant, et nous pouvons savoir s'il est mort ou vivant sans ouvrir la boite simplement en observant l'état de l'échantillon radioactif.

Les particules sont caractérisées par ce que l'on appelle des "nombres quantiques". Ceux ci peuvent être : la charge électrique, l'énergie de la particule, le spin - moment cinétique quantique - et bien d'autres ... . Lorsque deux particules sont dites intriquées, l'état de la première particule est déterminé avec certitude par l'état de la seconde particule. Par état j'entend les nombres quantiques de ces particules ou encore leurs caractéristiques. Cela signifie que si nous avons un système de deux particules intriquées et que nous mesurons les caractéristiques de la première particule, nous connaîtrons celle de la seconde particule avec certitude. Or vous savez qu'un principe de base de la mécanique quantique est de ne jamais connaitre avec certitude l'état quantique d'une particule et que celui-ci est seulement déterminé par la mesure expérimentale du système. Ce principe est violé lorsque le système est intriqué.

Prenons une analogie de l'intrication quantique dans la vie de tous les jours avec deux boules de billard. Toutes deux sont caractérisées par leur position et leur vitesse. Au départ les boules forment deux systèmes distincts et non intriqués. Si une boule venait à frapper la seconde - sous un angle connu - alors le système devient intriqué car si l'on étudie la position et la vitesse d'une boule, nous connaissons immédiatement la position et la vitesse de la seconde boule. Le système est alors dit intriqué et nous pouvons considérer les deux boules comme une particule unique.

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En mécanique quantique c'est à peu près la même chose. Supposons que nous avons deux particules en contact à un instant t. On peut les caractériser par ce que l'on appelle en mécanique quantique une fonction d'onde qui prend en compte les deux particules. Lorsque ces particules se séparent, on peut les caractériser indépendamment l'une de l'autre par deux fonctions d'ondes respectives. Cela signifie qu'il existe trois fonctions d'ondes pour caractériser le système dont une qui lie la première particule à la seconde. C'est pour cela que si l'on connait la fonction d'onde de la première particule, on connait instantanément la fonction d'onde de la seconde particule.

Il se pose alors le problème suivant : cela signifie t-il que l'information peut voyager à une vitesse supérieure à celle de la lumière ?

Et bien pas du tout. L'observation d'une des deux particules a pour conséquences la disparition de l'état intriqué du système. Pourquoi ? Simplement parce qu'il est impossible d'observer une particule sans l'influencer, afin d'observer ces particules, les physiciens sont obligés de les faire interagir avec d'autres particules de façon à rendre le phénomène macroscopique et donc analysable. Ce qui signifie que dans la réalité, il est impossible de connaitre instantanément l'état de la seconde particule donc que l'information ne peut pas voyager à une vitesse supérieure à celle de la lumière.

Il existe de nombreuses conséquences à ce phénomène. De nombreux concepts découlent de cette science et semblent avoir une réalité physique mais ne sont en aucun cas démontrés. Ce sont des hypothèses que je souhaite vous présenter et vous pouvez choisir d'y croire ou non, le but est simplement de créer le débat.

L'intrication quantique permettrait de téléporter des objets. C'est un phénomène que je développerai un peu plus dans un prochain article.

Une autre implication de l'intrication quantique est de nature plus spirituelle et consiste à dire que l'univers forme une entité unique et que nous sommes une partie de cette entité et que n'importe quel événement qui se déroule dans l'univers influe sur nous et vice versa. Nous pouvons alors remettre en cause notre libre arbitre cependant je ne vais pas développer le sujet ici, il sera sujet à un nouvel article.

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A propos Loann Brahimi

Je suis étudiant en Master Cosmos, Champs et Particules à l'université de Montpellier. Ce blog est une manière de transmettre ma passion, une façon d'aider ceux qui voudraient faire de la physique leur gagne pain et de créer un engouement autour de cette science mal comprise.


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