Enchevêtrement quantique: »Effet longue distance effrayant« - simplement expliqué
L'intrication est un phénomène physique quantique. Dans cette astuce pratique, nous expliquons ce qu'est l'intrication quantique et ce qui est si spécial à ce sujet.
Enchevêtrement quantique: un "effet longue distance effrayant"?
L'intrication quantique est le phénomène selon lequel deux particules spatialement séparées peuvent échanger des informations sur leurs propriétés instantanément (c'est-à-dire sans délai). Cela contredit toutes les lois de la physique classique. Même Einstein a rejeté cet "effet longue distance hanté" tout au long de sa vie, car il devrait pouvoir transmettre des informations plus rapidement que la vitesse de la lumière.
- Pour comprendre l'enchevêtrement, le principe de superposition est nécessaire. Ensuite, une particule est dans tous les états possibles jusqu'à ce qu'une mesure soit effectuée. Une particule sur laquelle aucune mesure n'a encore été effectuée est dans un état de superposition de tous les états possibles. Par exemple, le spin d'un électron n'est pas fixé avant la mesure (expérience Stern-Gerlach). Ce n'est que lorsqu'il frappe l'écran que l'électron obtient le spin "up" ou "down" (quantification directionnelle). La mesure résout la superposition et la particule prend l'un des états possibles. La superposition est également facile à comprendre sur la base de l'expérience à double fente. Sans influencer la double fente, le modèle d'interférence typique sur l'écran résulte, même si chaque particule individuelle atteint un certain point sur l'écran et que la distribution sur l'écran suit une fonction de probabilité. Ce modèle de probabilité est détruit en mesurant l'un des écarts. La particule n'est forcée dans un état que par la mesure.
- En raison du principe de superposition, les particules émises restent dans un état peu clair jusqu'à ce qu'elles soient mesurées. Dans les expériences d'intrication, deux électrons sont générés simultanément. Votre rotation est mesurée sur deux appareils différents. On peut voir que les électrons ont chacun un spin opposé. C'est étonnant, car selon le principe de superposition, l'état n'avait pas encore été déterminé jusqu'à la mesure. On ne peut pas soutenir que des électrons de spin opposé étaient déjà présents lors de leur formation. Ce n'est qu'avec la mesure qu'une particule décide pour un état et en même temps l'autre particule pour un autre état. Malgré la distance spatiale l'un de l'autre, les deux électrons doivent être compris comme un système qui est dans l'état de superposition avant la mesure. Des expériences comparables peuvent également être réalisées avec des "photons jumeaux" enchevêtrés et d'autres particules.
- Une mesure sur une particule enchevêtrée détermine immédiatement l'état de l'autre particule. La transmission d'informations à la vitesse de la lumière tout au plus, comme l'exige Einstein, ne s'applique qu'aux objets individuels et séparés.
- Jusqu'à présent, les phénomènes d'enchevêtrement n'ont été observés qu'au niveau des particules. Le transfert instantané d'informations existe-t-il également dans notre monde ou même dans le macrocosme? Albert Einstein, qui est extrêmement sceptique quant à l'intrication, a déjà décrit la courbure spatio-temporelle dans la théorie générale de la relativité et, au début, a promis l'existence possible de trous de ver. Même dans les trous de ver, qui, en tant que structures sans masse, résultent uniquement de la géométrie de l'espace-temps, deux endroits éloignés sont liés l'un à l'autre de telle sorte que l'espace et le temps fusionnent en un seul point. La matière et les informations qui traversent ce trou de ver se rendent sans délai d'un endroit à un autre.
- L'échange instantané d'informations constituerait également un énorme avantage pratique dans notre vie quotidienne hautement technique. Les soi-disant ordinateurs quantiques devraient reprendre le principe de l'intrication. Si les informations sont manipulées sur un ordinateur, elles seront immédiatement disponibles sur l'ordinateur destinataire sans délai.
