L’intrication quantique, un phénomène autrefois qualifié d’« action effrayante à distance » par Albert Einstein, est passé d’un paradoxe théorique à une pierre angulaire de la technologie quantique moderne. Le débat autour de cette propriété étrange de la mécanique quantique, qui permet aux particules de rester corrélées quelle que soit la distance, a suscité des décennies de recherche aboutissant à des applications pratiques telles que la communication ultra-sécurisée et l’informatique avancée.
L’origine de la « spookiness »
Dans les années 1920, Einstein, aux côtés de Boris Podolsky et Nathan Rosen, remettait en question l’exhaustivité de la théorie quantique. Ils ont fait valoir que si la mécanique quantique était correcte, elle impliquait une connexion instantanée entre des particules intriquées, violant le principe de localité, l’idée selon laquelle un objet n’est directement influencé que par son environnement immédiat. Cela les a amenés à proposer l’existence de « variables cachées » qui prédétermineraient le comportement des particules, éliminant ainsi le besoin d’une influence instantanée.
Cependant, le physicien John Stewart Bell a mis au point un test dans les années 1960 pour déterminer si ces variables cachées existaient réellement. Le théorème de Bell prédisait que si le réalisme local (la combinaison de la localité et des variables cachées) était vrai, certaines corrélations statistiques entre particules intriquées seraient limitées.
Le verdict expérimental
Des décennies d’expériences, notamment celles menées par Ronald Hanson à l’Université de technologie de Delft et d’autres, ont confirmé de manière décisive que les inégalités de Bell étaient violées. Les expériences de 2015, qui ont valu à trois physiciens le prix Nobel 2022, ont prouvé que les corrélations quantiques sont plus fortes que n’importe quelle théorie réaliste locale ne pourrait le permettre. Comme l’a dit Marek Żukowski de l’Université de Gdańsk : “C’était le dernier clou sur le cercueil de toutes ces idées”.
Cela signifie que les particules intriquées présentent une connexion qui transcende la distance et la physique classique. Ils ne sont pas simplement corrélés à des informations passées partagées ; leurs destins sont liés d’une manière qui défie toute compréhension conventionnelle.
Du paradoxe à la praticité
L’acceptation de la non-localité a ouvert la voie à des applications concrètes. Les travaux de Hanson, initialement conçus comme un test de l’avantage quantique, ont ouvert la voie à la cryptographie quantique. En exploitant les particules intriquées, il est possible de créer des réseaux de communication théoriquement inpiratables, car toute tentative d’interception de la transmission perturberait l’intrication, alertant immédiatement les utilisateurs.
L’informatique quantique repose également fortement sur l’intrication. Les qubits intriqués – l’équivalent quantique des bits – permettent des calculs impossibles pour les ordinateurs classiques. Les chercheurs étudient activement comment exploiter l’intrication pour créer des algorithmes plus puissants et plus efficaces.
“On ne peut échapper à la non-localité”, déclare Jacob Barandes de l’Université Harvard, soulignant que cet aspect fondamental de la mécanique quantique n’est pas seulement une curiosité théorique mais un principe fondateur des technologies futures.
L’intrication reste un sujet de recherche en cours, les physiciens continuant à sonder les hypothèses sous-jacentes aux travaux de Bell. Cependant, il est déjà passé d’un débat philosophique à un puissant outil d’innovation.
La résistance initiale à la non-localité quantique a cédé la place à une nouvelle ère où l’adoption de cette « effrayantité » entraîne des progrès dans les communications sécurisées, l’informatique avancée et une compréhension plus profonde de l’univers lui-même.
