Des scientifiques de la TU Delft ont démontré que l'« influence fantomatique à distance », refusée par Einstein, existe bel et bien.
Des chercheurs de la TU Delft ont établi une connexion invisible et instantanée entre les électrons de deux diamants séparés par 1,3 km sur le campus. Leur expérience confirme l'existence de cette « influence fantomatique à distance », pourtant contre-intuitive.
La mécanique quantique prévoit qu'une particule comme un électron peut exister dans deux états ou positions simultanément tant qu'elle n'est pas observée : c'est la superposition. « Cela défie totalement notre intuition », explique Ronald Hanson, responsable de l'équipe à Delft. Einstein rejeta cette idée, la qualifiant d'« influence fantomatique à distance ».
Les chercheurs de la TU Delft prouvent qu'Einstein avait tort. Cette expérience clôt un débat majeur en physique et ouvre la voie à une communication ultra-sécurisée, impossible à intercepter, via la « téléportation » quantique pour les futurs ordinateurs quantiques.
À deux endroits à la fois ?
Les chercheurs ont étudié le spin des électrons – un effet magnétique pointant vers le haut ou le bas –, qui peut être en superposition. « L'intrication de deux électrons les unit en un tout », précise Ronald Hanson. « Ils sont simultanément haut et bas ; observer l'un détermine instantanément l'état de l'autre, même à des années-lumière. »
Vue aérienne du campus de la TU Delft. Les électrons de deux diamants, séparés par 1,3 km, sont connectés de manière invisible et instantanée. Photo : Slagboom et Peeters Luchtfotografie BV.
Dès 1935, l'article EPR d'Einstein, Podolsky et Rosen contestait la mécanique quantique incomplète en raison de l'intrication, invoquant des « variables cachées » pour éviter cette « influence fantomatique ».
Le test de Bell
En 1964, John Stewart Bell du CERN conçut un test prouvant l'intrication en excluant les variables cachées. De nombreux tests ont confirmé l'effet, mais tous présentaient des failles : proximité (faille de localité) ou détection partielle (faille de détection).
Une équipe néerlando-européenne a fermé toutes ces failles simultanément. Deux diamants contenant un électron piégé ont été placés à 1,3 km sur le campus de la TU Delft, intriqués, puis testés selon Bell.
« Nos laboratoires, distants de 1,3 km, empêchent tout échange d'information plus rapide que la lumière, fermant la faille de localité. Nous détectons toutes les paires, fermant la faille de détection. C'est le premier test sans failles : l'intrication est réelle », déclare Bas Hensen, premier auteur dans Nature.
Communication impiratable
Ces résultats servent de clé de chiffrement quantique : impossible à intercepter sans perturber l'intrication. La mécanique quantique offre ainsi une sécurité intrinsèque une fois toutes les failles closes.
Pour les fans d'Einstein
Le numéro d'octobre d'Eos consacre un dossier à Albert Einstein pour les 100 ans de son article Die Feldgleichungen der Gravitation (1915), fondement de la relativité générale. Il explore aussi les futurs tests via ondes gravitationnelles.
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