L’intrication quantique influence-t-elle la chute des corps ?

Deux physiciens ont proposé une nouvelle manière de tester l’universalité de la chute des corps avec une paire d’atomes intriqués.

Jeudi, 25 janvier 2018

L’intrication est une propriété fondamentale et fascinante de la mécanique quantique et permet à deux particules de rester intimement liées quelle que soit la distance qui les sépare. Cette propriété représente une ressource essentielle pour de nombreuses applications, telles que les communications et la cryptographie quantiques. Si cette ressource est bien maîtrisée au niveau microscopique, son lien avec la force de gravitation agissant à l’échelle macroscopique n’a jusqu’à présent pas été exploré. Deux chercheurs, du laboratoire LNE-SYRTE (CNRS, Observatoire de Paris, Sorbonne Université, Université Paris Science et Lettres) et de l’Université de Vienne en Autriche viennent de proposer une expérience visant à étudier le lien entre l’intrication et la gravitation. 

Dans leur proposition, parue dans la revue Physical Review Letters, ils proposent de faire chuter deux atomes différents l’un à côté de l’autre, de manière analogue à l’expérience conduite depuis le haut de la tour de Pise et imaginée par Galilée. Mais contrairement aux expériences traditionnelles, comme l’expérience Microscope par exemple [référence aux communiqués de presse], les deux particules en chute libre sont cette fois-ci intriquées, c’est à dire intimement liées ensemble par la physique quantique. L’expérience, qui utiliserait des méthodes de physique atomique déjà bien maitrisées en laboratoire, permettrait de faire un test de la gravitation de nature totalement différente que ceux réalisés jusqu’à présent. Une telle expérience explorerait pour la première fois l’effet de l’intrication sur l’équivalence entre la masse grave et la masse inerte, qui représente un des principes fondateurs de la théorie de la relativité générale, et pourrait conduire à des découvertes contribuant à l’unification des théories modernes de la physique.


Figure : la chute libre de deux atomes intriqués (gauche) est-t-elle différente de celle de deux atomes indépendants (droite) ? Crédits : R. Geiger et al, 2018

Source(s): 

Remi Geiger and Michael Trupke, Proposal for a Quantum Test of the Weak Equivalence Principle with Entangled Atomic Species, Physical Review Letters, 120, 043602, 25 janvier 2018

Contact(s):
  • Rémi Geiger, SYRTE
    remi [dot] geiger [at] obspm [dot] fr, 01 40 51 20 63

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