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  • Action fantme distance observe entre deux diamants lchelle macroscopique

    Le 19 dcembre 2013

    Comment appelle-t-on deux personnes accapares par une conversation

    tlphonique ? Une intrication de phonons. Cet exemple factieux est en ralit trs

    analogue ce qui a t accompli dans une exprience quantique impliquant deux

    diamants de taille macroscopique (observables lil nu). Dans cette exprience,

    les assemblages molculaires semblaient tre en trs forte corrlation entre les deux

    diamants, pourtant spars par un espace consquent. Cette interaction instantane

    distance, dans laquelle les tats quantiques de deux particules dans ce cas,

    1016 atomes apparaissent comme tant lis entre eux, est appele intrication.

    Normalement, cela requiert des tempratures extrmement basses (quelques degrs

    au-dessus du zro absolu), ou un systme de conditionnement particulier pour

    prvenir linteraction des particules avec lenvironnement. Mais les diamants ont

    plusieurs caractristiques qui permettent dviter lutilisation de ces conditions

    extrmes. cause du cadre rigide du rseau cristallin (la gomtrie priodique des

    atomes de carbone), de petites rgions lintrieur du diamant sont suffisamment

    protges des perturbations environnementales pour que des tats dintrication

    puissent apparatre, mme temprature ambiante.

  • Action fantme distance observe entre deux diamants lchelle macroscopique

    Depuis la premire confirmation de cet extraordinaire phnomne, valide par les

    ingalits de Bell, on avait observ lintrication seulement pour un nombre

    extrmement restreint de particules, avec un record de 16 intrications dtats de

    spin jusqu aujourdhui. Par lutilisation dune caractristique de la matire solide

    connue comme la vibration en quanta dnergie, ou phonons, qui est une vibration

    cohrente (ou synchronise) de gros assemblages molculaires trs similaire la

    vibration qui se produit lors de la transmission du son, des chercheurs de luniversit

    dOxford ont pu lier des milliards datomes entre eux dans deux cristaux spars de

    six pouces (environ 15 centimtres).

    En dirigeant dans les diamants un photon dune impulsion laser micro-ondes, les

    chercheurs ont pu crer des oscillations phononiques ; imaginez-vous lancer une

    boule de bowling sur un sommier ressorts : l o la boule frappe les ressorts, ceux-

    ci vont osciller de haut en bas. Quand le photon est dirig travers un dispositif

    sparateur de faisceau dans deux canaux spars, on considre quil est dans un

    tat de superposition quantique et il est suppos tre prsent simultanment dans

    les deux canaux (consulter notre article La bizarrerie quantique remplace par la

    dynamique classique des fluides pour voir en quoi cette interprtation pourrait ne pas

    tre totalement exacte). Tout se passe comme si un photon crait un phonon dans

    deux cristaux spars ils vibrent pareillement et il est ainsi admis que ltat

    phononique est intriqu travers les deux cristaux.

  • Action fantme distance observe entre deux diamants lchelle macroscopique

    Dans des expriences plus rcentes, une quipe de chercheurs a russi maintenir

    cet tat remarquable pendant quelques secondes, ce qui ouvre la porte lutilisation

    des diamants dans linformatique quantique ou encore la transmission de photons

    intriqus sur de grandes distances. Cependant, la mthodologie na pas actuellement

    un taux de succs particulirement lev, ncessitant prs dun million dessais pour

    une seule intrication de phonons russie. Mais lutilit thorique de ces rsultats est

    stupfiante dans la mesure o ils manifestent un comportement quantique une

    chelle macroscopique. Cela montre comment les phnomnes quantiques

    pourraient ne pas tre aussi mystrieux que nous le pensons et en fait, des

    caractristiques telles que lintrication peuvent tre fondamentales pour la structure

    et la mcanique de notre Univers mme.

    Par : William Brown

    Voir aussi :

    http://www.nature.com/news/entangled-diamonds-vibrate-together-1.9532


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