Le temps serait-il cassé ?

Une équipe de scientifiques de l’Université de Stockholm vient de réaliser une expérience encore jamais tentée auparavant, essayer de découvrir si la « mesure quantique idéale » existe dans la nature. En effet, un des principes fondamentaux de la mécanique quantique stipule que dans le monde quantique, un objet peut être à plus d’un endroit à la fois au même moment. C’est le concept de la « superposition ».

Ainsi, les scientifiques ont isolé un atome et ont essayé de mesurer un électron en superposition. Un électron peut prendre plus d’une trajectoire autour du noyau et avec le concept de la superposition, on peut dire que la particule peut exister sur chaque trajectoire en même temps.

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Depuis longtemps, les physiciens cherchent à obtenir la mesure quantique idéale. Toutefois, un objet en superposition, lorsqu’on le mesure, s’effondre dans un état ou dans un autre. L’expérience effectuée sur l’électron pourrait ainsi montrer ce qu’il se passe au cours de l’effondrement de la superposition vers la réalité classique. La mesure quantique idéale, si elle existe, maintient la superposition après l’observation.

A part le fait d’ouvrir une nouvelle voie dans le domaine de la mécanique quantique, cette expérience pourrait aussi changer notre façon de considérer le temps.

Le déroulement de l’expérience

Dans la pratique, les scientifiques ont piégé un ion strontium modifié dans un champ électrique et ont ensuite utilisé un test de fluorescence. Selon les informations, l’action quantique se déroule naturellement dans ce cas et l’équipe a ainsi pu filmer ce qu’il se passe pendant une durée d’un millionième de seconde.

D’après les explications données dans un communiqué de l’Université de Stockholm, ce qui a été observé a été un état entre un effondrement classique et une mesure quantique idéale. Le film obtenu montre en effet que certaines des superpositions sont en train de disparaître de façon graduelle tandis que d’autres sont préservées comme dans le cas d’une mesure quantique idéale.

Le temps pas si immuable ?

Le film obtenu lors de cette expérience est en lui-même une grande avancée dans le domaine de la mécanique quantique. Les scientifiques peuvent en effet utiliser les résultats pour développer un ordinateur quantique basé sur la mesure d’électrons piégés. Toutefois, ce qui est le plus surprenant, c’est que cette expérience a révélé plus d’information concernant la nature du temps.

D’après l’étude, l’effondrement de l’état de superposition vers l’état final ne se fait pas instantanément. Comme il s’agit ici de l’observation la plus détaillée d’une fonction quantique en train de se dérouler, on peut conclure que c’est l’observation la plus claire de la façon dont le temps fonctionne dans le monde quantique.

Selon les scientifiques, ce détail est important puisque le temps a toujours été considéré comme étant quelque chose d’immuable reliant le monde quantique au monde classique. Cette expérience semble ainsi confirmer ce que la relativité d’Einstein stipule, c’est-à-dire le fait que le temps pourrait être une propriété physique malléable de l’Univers.

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