Le physicien lauréat du prix Nobel Richard Feynman a déclaré une fois notoirement que « personne ne comprend la mécanique quantique », bien qu’une toute nouvelle expérience impliquant des particules intriquées quantiques aide un minimum à mettre en évidence l’un des principes clés de cette branche mystifiante de la physique. En utilisant une technique appelée pseudo-télépathie quantique, l’entraînement vérifie que la vérité n’existe pas dans un état fixe jusqu’à ce qu’elle soit mesurée.
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Le concept selon lequel les choses physiques peuvent exister simultanément dans de nombreux états est connu sous le nom de dualité onde-particule et est démontré par l’expérience bien connue de la double fente. À l’aide de cette configuration emblématique, les scientifiques ont découvert que les photons (particules de lumière) se propageaient à travers la zone comme une vague lorsque personne ne s’amuse, mais « s’effondrent » en un seul point fixe au moment où ils sont observés.
La capacité de tirer une vérité concrète de l’éther quantique de cette manière soulève la possibilité de surmonter les restrictions des données classiques. Pour souligner ce point, les physiciens ont conçu une variété de jeux vidéo théoriques dans lesquels les joueurs ont une probabilité limitée de gagner tant qu’ils sont incapables d’interagir les uns avec les autres, mais qui peuvent être systématiquement dominés en utilisant la pseudo-télépathie quantique.
Par exemple, le Mermin-Peres Magic Square Game implique 2 joueurs théoriques appelés Alice et Bob, qui doivent chacun remplir chaque case d’une grille trois par trois avec un « 1 » ou un « -1 « . Un arbitre choisit ensuite au hasard parmi les lignes d’Alice et l’une des colonnes de Bob, et si les deux joueurs ont exactement le même nombre dans la case qui se chevauche alors ils gagnent.
Pour empêcher Alice et Bob de réparer le jeu vidéo en acceptant composez simplement le même nombre dans chaque carré, les règles exigent que les nombres dans chacune des rangées d’Alice augmentent pour donner 1 tandis que les nombres dans les colonnes de Bob s’intègrent pour produire -1. Plus important encore, les 2 joueurs ne sont pas autorisés à se parler tout au long du jeu vidéo.
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Lorsqu’un tel jeu se joue dans la vraie vie, les grilles de neuf cases des 2 joueurs doivent varier d’au moins une case, ce qui suggère qu’il est statistiquement difficile de gagner plus de 8 fois en 9 tours. Dans le domaine quantique, néanmoins, Alice et Bob peuvent être en mesure de gagner à tout moment.
Cela est dû au fait que la mécanique quantique élimine la nécessité pour chaque carré d’avoir une valeur fixe avant le tour est joué, permettant à un « 1 » ou « -1 » d’émerger seulement une fois que l’arbitre a effectivement fait une sélection. L’ensemble de la grille est donc entièrement fluide jusqu’à ce qu’il soit observé, et peut être reconfiguré à chaque nouveau tour.
Mieux encore, chaque carré de la grille de Bob peut être quantiquement intriqué avec le carré correspondant d’Alice grille, de sorte qu’aussi vite qu’une valeur fixe est observée dans le carré d’un joueur, le carré de l’autre joueur « s’effondre » dans la même valeur.
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Certainement, un tel jeu ne peut pas être joué avec du papier et de l’encre, mais peut être démontré en utilisant des particules quantiques nouées. Dans une toute nouvelle étude publiée la semaine prochaine dans la revue Physical Evaluation Letters, les scientifiques décrivent comment ils ont utilisé des impulsions laser ultrarapides pour exciter des cristaux de borate de baryum, produisant des paires de photons « hyperenchevêtrés ».
Plus particulièrement, les photons étaient intriqués de telle sorte que la polarisation de l’un était intrinsèquement liée au moment cinétique orbital de l’autre. En utilisant ces valeurs comme substituts des chiffres d’Alice et de Bob, les chercheurs ont simulé 1 075 930 tours du jeu Mermin-Peres, remportant 1 009 610 d’entre eux.
Pas parfait, le taux de victoire de 93,84 % dépasse ce qui devrait être possible selon les statistiques classiques, prouvant ainsi que la réalité physique n’est pas fixe et peut être contrôlée à l’aide de l’intrication quantique.
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