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Piste A · Mécanique quantique · Découverte · 25 min

L'intrication sans mathématiques

Deux particules, un seul état, et des corrélations qu'aucune liste d'instructions cachées ne peut reproduire.

Prérequis : La mesure

Des gants, ou autre chose ?

Prenez une paire de gants, glissez chacun dans une boîte, envoyez une boîte à Paris et l'autre à Tokyo. Ouvrir la boîte de Paris et y trouver le gauche vous apprend que Tokyo a le droit. Rien de mystérieux : l'information était là depuis le départ.

Deux particules intriquées montrent elles aussi des corrélations parfaites quand on les mesure de la même façon. La différence apparaît quand les deux observateurs choisissent des mesures différentes. Dans les années 1960, John Bell a montré que si chaque particule emportait des instructions cachées, comme les gants, les corrélations ne pourraient pas dépasser une certaine limite. La mécanique quantique prédit qu'on la dépasse.

Les expériences d'Alain Aspect, John Clauser et Anton Zeilinger, récompensées par le prix Nobel de physique 2022, ont établi la violation des inégalités de Bell. Précision : l'intrication ne permet pas d'envoyer un message plus vite que la lumière. Chaque observateur, seul, ne voit que des résultats aléatoires.

Visualisation interactive

Une paire intriquée est mesurée par Alice et Bob selon deux angles. Comparez la fraction de résultats identiques mesurée et la prédiction quantique cos⁡2(a−b)\cos^2(a-b).

Prédiction cos²(a − b)
0.750
Mesuré sur 1 000 paires
à lancer

Les tirages sont simulés à partir de la prédiction quantique. Chaque côté, regardé seul, donne 0 et 1 à parts égales.

Questions de compréhension

1. L'intrication permet-elle de communiquer plus vite que la lumière ?
2. Que montrent les inégalités de Bell violées ?
3. Pour a=ba = b, quelle fraction de résultats identiques prédit cos⁡2(a−b)\cos^2(a-b) ?

Connectez-vous pour enregistrer vos résultats et votre progression.

Au laboratoire : Corrélations d'une paire intriquée, Test de Bell (CHSH)

Exercice appliqué

Avec a−b=30°a - b = 30°, quelle fraction de résultats identiques prédit la mécanique quantique ?

Tuteur IA

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