La téléportation quantique devient possible !

Le pro­fesseur Ronald Hanson et son équipe de l’Université tech­no­lo­gique de Delft, aux Pays-Bas, ont réussi à trans­férer un bit quan­tique (ou qubit) d’un atome vers un autre sur une dis­tance de trois mètres. L’expérience est rap­portée dans un article de la revue Science daté du 29 mai 2014 [1]. Elle a été relayé depuis par de nom­breux médias, en indi­quant que la télé­por­tation devenait pos­sible, alors qu’il s’agit de télé­por­tation quan­tique, ce qui n’est pas tout à fait la même chose. D’autres parlent de com­mu­ni­cation quan­tique, de données sécu­risées et d’ordinateur quantique…

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Essayons d’y voir clair.

L’expérience a utilisé le phé­nomène de l’intrication quan­tique, c’est-à-dire la pos­si­bilité pour deux par­ti­cules d’être liées entre elles pour ne plus former qu’une seule par­ticule à deux endroits dif­fé­rents (on dit alors que la « fonction d’onde » des deux par­ti­cules est la même). Elles se com­portent alors comme deux par­ti­cules jumelles, qui réagissent de la même manière et au même moment. Cette com­mu­ni­cation ne passe pas aucune onde, elle est donc en théorie plus rapide que la lumière [2].

La théorie de phé­nomène porte le nom de lien EPR, du nom des trois phy­si­ciens qui l’ont for­mulée : Einstein-Podolsky-Rosen. Avec l’aide de ses col­lègues et amis, Albert Ein­stein avait cherché un façon de contre­carrer la théorie quan­tique qui lui sem­blait absurde [3]. En effet, le « paradoxe » EPR amenait à dire que deux par­ti­cules entre­mêlées pou­vaient com­mu­niquer plus vite que la lumière et remonter le temps, inversant ainsi l’ordre de cau­salité. L’ironie de l’histoire veut qu’Einstein ait par­ticipé sans le vouloir à la vali­dation de la théorie quan­tique, puisque le lien EPR ou « intri­cation quan­tique » a été vérifié par Alan Aspect en 1981 [4] et de nom­breux autres phy­si­ciens depuis.

L’intérêt de cette nou­velle expé­rience réside dans le transfert d’informations (1 ou 0) entre deux atomes ou ensemble de par­ti­cules. La dis­tance de trois mètres n’a rien d’exceptionnelle puisque le record actuel d’intrication quan­tique est de 143 km, avec 80% de pré­cision sur les états intriqués. L’originalité l’expérience réside dans la trans­mission simul­tanée d’une infor­mation de type 1 ou 0 vers un autre atome, avec une pré­cision de 100%. Non seulement de l’information peut être transmise de manière quan­tique (qubit), mais c’est un premier pas vers la construction d’un ordi­nateur quantique.

La télé­por­tation quan­tique n’a-t-elle rien à voir avec la télé­por­tation des films de science-fiction ? Cela dépend de votre pos­tulat concernant les êtres vivants et les êtres humains en par­ti­culier : soit vous consi­dérez que nous ne sommes que des atomes liés entre eux et qu’une copie exacte de ces atomes serait votre double parfait (et donc vous-mêmes), soit vous consi­dérez que votre indi­vi­dualité ne se limite pas à vos carac­té­ris­tiques phy­siques mais également possède également un sup­plément d’âme, un instant vécu irré­duc­tible à toute forme de matérialisme.

Le pro­fesseur Ronald Hanson explique sur le site du Tele­graph : « Si vous pensez que nous ne sommes rien de plus qu’un assem­blage d’atomes reliés les uns aux autres d’une manière par­ti­cu­lière, alors en principe il devrait être pos­sible de nous télé­porter d’un endroit à un autre. En pra­tique, c’est extrê­mement impro­bable, mais dire que cela ne mar­chera jamais est très dan­gereux ». [5]

Curieu­sement, les scien­ti­fiques viennent de faire une autre décou­verte qui ren­drait pos­sible la télé­por­tation d’un point à un autre de l’Univers (cf. Science & Vie 1161 de juin 2014). Or, cette décou­verte a un lien direct avec le lien EPR. En effet, c’est en cher­chant à unifier les lois de la phy­sique entre la théorie quan­tique et la rela­tivité générale (encore Ein­stein…) que dif­fé­rents scien­ti­fiques ont élaboré une relation mathé­ma­tique révo­lu­tion­naire : EP=EPR. EP signifie « pont Einstein-Podolsky » : Ein­stein et son col­lègue avaient calculé, comme une consé­quence de la rela­tivité générale, que des masses très impor­tantes comme les trous noirs pou­vaient inverser la courbe de l’espace-temps et créer un « trou de ver » qui relierait entre eux deux trous noirs. Cette théorie existait avant la décou­verte des trous noirs [6]. Or, le pont EP entre deux trous noirs se com­porte de la même manière

que l’intrication quan­tique entre deux par­ti­cules, le fameux lien EPR.

La réci­proque est également vraie : deux trous noirs se com­portent comme deux par­ti­cules intri­quées, c’est-à-dire que la rela­tivité générale pourrait per­mettre de résoudre mathé­ma­ti­quement les équa­tions très com­plexes de la phy­sique quan­tique. Or, plus le nombre de par­ti­cules serait nom­breux, plus l’équation devrait simple. Autrement dit, il devien­drait plus simple de dépla­cement un corps humain qu’un atome seul.

Selon Andreas Karch, de l’Université de Wah­sington, à Seattle [7] :

On pourrait décrire des sys­tèmes hors de portée car plus le système quan­tique est com­plexe, plus la des­cription du trou de ver se simplifie.

Les phy­si­ciens qui étudient la phy­sique quan­tique n’étant pas les mêmes que ceux qui étudient les trous noirs, il ne nous semble pas avoir lu nul part qu’un rap­pro­chement était opéré entre ces deux décou­vertes, qui résonnent pourtant entre elles comme une coïn­ci­dence [8].

Concrè­tement, comment cela pourrait-il fonc­tionner ? Une porte capable de créer une intri­cation quan­tique entre dif­fé­rentes par­ti­cules est créée sur une planète A, une autre sur une planète B, un à la manière des « portes des étoiles » du film et de la série Stargate. Au lieu de cal­culer l’état quan­tique des mil­liards d’atomes consti­tuées par le corps humain pour le repro­duire de l’autre côté, il suf­firait de faire appel aux méthodes de calcul de la rela­tivité générale. Contrai­rement aux films de science-fiction, les voya­geurs ne ver­raient pas le trou de verre ainsi créé, ils seraient « télé­portés » ins­tan­ta­nément de l’autre côté. D’un certain point de vue, toutes les par­ti­cules de leur corps seraient anni­hilées dans un mini-trou noir pour être dupli­quées de l’autre côté. D’un autre point de vue, l’individu serait téléporté.

Pour autant, le système demande encore à être testé sur de grandes dis­tances. En effet, l’égalité EP=EPR a été simulée dans un modèle d’univers sim­plifié, dans lequel la masse n’existe pas ou plutôt : un univers dans lequel la masse des par­ti­cules seraient une pro­priété émer­gente de la gravité, une simple infor­mation. Cela rejoint nombre de recherches actuelles de la phy­sique fon­da­mentale : la théorie des cordes, qui est une théorie uni­fi­ca­trice de la phy­sique, la chasse au neu­trinos et la quête du boson de Higgs dont le LHC de Genève semble avoir récemment découvert la trace [9].

Deux pos­si­bi­lités : ou bien les par­ti­cules sont « informées » de leur masse, et dans ce cas la télé­por­tation quan­tique devient pos­sible, ou bien la masse dépend de l’énergie contenue dans les par­ti­cules (cf. E=MC2), et dans ce cas la télé­por­tation quan­tique sur de grandes dis­tances devra tenir compte de la rela­tivité générale. En clair, cela signifie qu’un mauvais réglage ris­quera d’envoyer le voyageur sur une autre planète, en plein vide spatial, mais aussi à une époque dans le futur ou dans le passé…

Dès lors, le voyage dans le temps deviendrait possible.

On le voit, l’expérience de télé­por­tation quan­tique et la décou­verte de l’égalité EP=EPR promet télé­por­tation, uni­fi­cation des lois de la phy­sique et voyage dans le temps [10].

Evi­demment, comme dans toute science, les scien­ti­fiques doivent continuer leurs expé­riences sur la télé­por­tation quan­tique, finir d’étoffer l’équation EP=EPR et trouver un moyen de la valider ou de l’invalider.

Si tout cela devait se confirmer par des appli­ca­tions concrètes, les ordi­na­teurs quan­tiques démul­ti­plie­raient la puis­sance des ordi­na­teurs, les com­mu­ni­ca­tions des Etats ou des entre­prises seraient entiè­rement sécu­risées, les voyages vers la Lune ou vers Mars s’en trou­ve­raient faci­lités, etc. On pourrait ras­sembler ces inven­tions sous l’appellation des Nou­velles Tech­no­logies de la Phy­sique Quan­tique (ou NTPQ), aussi impor­tantes que les Nou­velles Tech­no­logies de l’Information et de la Com­mu­ni­cation (les NTIC, plus com­mu­nément appelées TIC ou Tiçes).

En sup­posant, comme tout nous le laisse penser, que d’autres pla­nètes ailleurs dans l’Univers ont peu abriter la vie, et que d’autres formes d’intelligence sont apparues sur d’autres pla­nètes, rien n’interdit ces dites espèces d’avoir déjà utilisé cette tech­no­logie pour voyager dans l’Univers, en uti­lisant les trous noirs pour passer d’un point à un autre, ou d’avoir réussi à maî­triser le voyage dans le temps [11].

 

Le monde est étrange, vous ne trouvez pas ?

 

[1] Voir http://www.sciencemag.org/content/e…

[2] Même si des états intriqués peuvent com­mu­niquer plus vite que la lumière, leur état reste aléa­toire tant qu’il n’est pas observé, et comme l’observation dépend de deux per­sonnes qui com­mu­niquent, elles, à des vitesses infé­rieures à la vitesse de la lumière, l’intrication quan­tique reste dans le cadre de la phy­sique rela­ti­viste et ne remet pas en cause le principe de cau­salité entre le point A et le point B. Autrement dit, la com­mu­ni­cation ins­tan­tanée est un absolu théo­rique qui ne peut pas s’observer à notre niveau.

[3] Cette théorie utilise les pro­ba­bi­lités pour prédire le com­por­tement des par­ti­cules sans l’expliquer par des « lois » déter­mi­nistes. Or, pour Ein­stein, « Dieu ne joue pas aux dés ».

[4] Voir notre article : L’Univers holo­gra­phique de David Bohm.

[5] Source : Maxis­ciences : http://www.maxisciences.com/t%E9l%E…

[6] Les trous nours qui sont des soleils en fin de vie qui s’effondrent sur leur propre masse, attei­gnant ainsi une densité si impor­tante qu’elle attire la lumière alen­tours et devient « noire »

[7] Science & Vie 1161, « Au-delà du réel, Les phy­si­ciens ouvrent les portes de l’espace-temps », p. 54

[8] D’autant plus qu’une troi­sième intuition d’Einstein vient d’être confirmée avec une troi­sième décou­verte qui confirme la théorie du Big Bang et la création pos­sible d’univers paral­lèles : la décou­verte des ondes gra­vi­ta­tion­nelles. Cf. S&1160.

[9] Voir notre article : Ce que signifie la décou­verte du boson de Higgs

[10] A moins que les voyages dans le temps ne soient impos­sibles et qu’ils ouvrent des portes vers des univers paral­lèles pour éviter tout paradoxe tem­porel… Mais les écri­vains de science-fiction ont trouvé de

[11] ou le voyage dans des univers paral­lèles (cf. note pré­cé­dente). Mais le pré­cepte du rasoir d’Ockham veut qu’on élimine

 

Source : projet22.com