Quelque chose qui vous rend perplexe
Pour la première fois, les scientifiques ont pu voir l’inséparabilité quantique – décrite par Einstein comme une «effrayante action à distance» – qui a eu lieu entre des objets macroscopiques, un progrès important dans la compréhension de la physique quantique.
L’inséparabilité quantique lie les particules de telle sorte qu’elles s’influencent instantanément, même à grande distance.
À première vue, ce lien fort défait la physique classique et, en général, la compréhension de la réalité, c’est pourquoi Einstein l’a trouvé si effrayant.
Mais le phénomène est depuis devenu un élément central de la technologie moderne.
Cependant, jusqu’à présent, il a été démontré que l’inséparabilité quantique ne fonctionne que sur les plus petites échelles, les systèmes basés sur la lumière et les atomes, par exemple.
Toute tentative d’augmentation des dimensions a créé des problèmes de stabilité, avec la moindre perturbation de l’environnement qui brise le lien.
Mais la nouvelle recherche change les choses, démontrant que cette «action effrayante» pourrait bien être réelle pour des objets massifs.
Nous ne voulons pas dire des trous noirs massifs, mais au sens macroscopique, deux membranes vibrantes de 15 micromètres.
Et la prochaine étape sera de tester si ces vibrations sont téléportées entre ces deux objets.
« Notre travail étend la gamme de systèmes de qualité et de l’enchevêtrement physique à des implications pour le traitement de l’information quantique, des mesures précises et de tester les limites de la mécanique quantique », ont écrit les chercheurs.
Sur la base ayant lieu de recherche depuis 2014, de nouvelles expériences ont utilisé deux membranes vibrantes, comme les tambours pour représenter des objets lourds, ou des oscillations mécaniques lourdes si on parle en termes techniques.
Chacun d’elle avait un diamètre de 15 micromètres, environ la grosseur des cheveux humains.
Il est énorme pour nous, mais massif par rapport aux dimensions atomiques précédemment utilisées pour démontrer l’enchevêtrement quantique – chaque membrane était composée de billions d’atomes.
Afin d’obtenir les résultats de l’équipe d’un circuit électrique supraconducteur refroidi un peu au-dessus du zéro absolu, environ – 273 degrés Celsius.
Il a ensuite été contrôlé et mesuré à l’aide des champs de micro-ondes faibles.
En appliquant les membranes de circuit à micro-ondes ont été capables de vibrer à une échographie à haute fréquence, en produisant des vibrations qui ont formé l’état quantique particulier avec laquelle Einstein s’est « battu » la tête dans les années 1930.
« Bien sûr, il est d’une grande satisfaction de voir que la vision que vous définissez devient fructueuse et il est intéressant d’imaginer où il pourrait mener de telles expériences et les visions des innovations fondamentales et technologiques qui pourraient conduire à la fin », dit le membre de l’équipe Matt Woolley à l’Université de Nouvelle-Galles-du-Sud, en Australie.
Les températures de congélation et les champs électriques du circuit ont supprimé toutes les formes de perturbations et les interférences de la membrane, laissant seulement une vibration mécanique quantique.
Un autre résultat impressionnant a été l’état de conservation de l’enchevêtrement pendant environ une demi-heure – Des expériences précédentes ont eu du mal à atteindre les fractions de seconde.
Maintenant, parce que cette découverte a été faite à une échelle similaire à ce que nous voyons à l’œil nu, il a le potentiel de conduire à toutes sortes de nouvelles découvertes dans le domaine: de la façon dont la gravité et la mécanique quantique interagissent ensemble la possibilité de vibrations mécaniques de la poutre par l’intermédiaire des objets quantiques inséparables.
« La prochaine étape est de démontrer la téléportation des vibrations mécaniques », explique Woolley.
« En téléportant, les propriétés physiques d’un objet peuvent être transmises en utilisant le canal de la soi-disant « action effrayante « . »
Einstein lui-même la décrit comme deux moitiés d’une même pièce, séparée: si vous avez les têtes, les autres moitiés doivent être les queues, même si elles se situent à une distance de millions d’années-lumière une de l’autre.
« Par téléportation, les propriétés quantiques des corps physiques peuvent être transmis sur de longues distances en utilisant le canal arbitraire « d’action effrayant à distance», », a déclaré un membre de l’équipe, Caspar Ockeloen-Korppi de l’Université Aalto en Finlande.
« Nous sommes toujours loin de Star Trek. »
Bien qu’il soit difficile de dire dans quelle direction cette étude nous mènera, l’importance de cette première étape dans la mécanique quantique macroscopique ne peut pas être sous-estimée.
« Il est clair que l’âge des machines quantiques est venu », explique Woolley dans un fragment pour The Conversation.
« Et il est là pour rester. »