25 / 84
D
ossier
25
©Philippe Grangier
© suns07butterfly - Fotolia
Lumière visible dans un état « chat de Schrödinger »
Le champ oscille en même temps avec deux phases distinctes, comme le montre la
densité de quasi-probabilité dans l'espace des phases (document Philippe Grangier).
Un tel état évoque le chat de Schrödinger qui est en même temps vivant et mort, une
conséquence étrange de l'intrication quand on l'applique à des objets macroscopiques.
fait, cette deuxième révolution
quantique utilise un deuxième
ingrédient, lui aussi apparu
seulement dans le dernier quart
du 20
e
siècle : la possibilité
d’observer, piéger et manipuler
desobjetsquantiques individuels,
qu’il s’agisse d’ions, d’atomes,
de photons ou d’électrons. Cette
possibilité apparaissait absurde
aux physiciens des années 1950,
comme le montre cet extrait
d’un article de Schrödinger
9
:
« We never experiment with
just one electron or atom or
(small) molecule. In thought-
experiments we sometimes
assume that we do; this invariably
entails ridiculous consequences
as, e.g., that a spherical de
Broglie wave, which is supposed
to represent ‘one’ electron,
moving in an ‘unknown’ direction,
suddenly collapses into a small
wave parcel, when ‘that’ electron
is detected at a definite spot.
Nothing of the sort happens if the
number ‘one’ is not ascertained,
but may as well be zero or two
or three… »
Un peu plus loin, il
ajoute:
« It is fair to state that we
are not experimenting with single
particles, any more than we can
raise Ichthyosauria in the zoo. »
Et pourtant, on expérimente aujourd’hui avec des objets quantiques uniques dans tous les domaines de
la physique. Pour s’en tenir à la lumière, on peut citer les expériences de photons uniques présentées
plus haut, ou celles dans lesquelles des paires de photons sont soumises au test des inégalités de Bell :
on y étudie les corrélations dans chaque paire individuelle, de même que l’étude des corrélations entre
jumeaux n’a d’intérêt que si l'on s’intéresse aux deux jumeaux issus d’une même mère. Pour revenir aux
photons individuels, un exemple spectaculaire est celui des expériences de l’équipe de Serge Haroche,