Une étude, dont les résultats intitulés «Genuine Quantum Nonlocality in the Triangle Network» ont été soumis à la revue Physical Review Letters, a permis de découvrir théoriquement qu'en plaçant trois paires de photons en réseau, il est possible de les intriquer entre eux et de créer de nouvelles corrélations ultra fortes.

Rappelons tout d'abord que l'intrication est «une des propriétés propres aux particules quantiques». Ainsi, on dit que deux photons sont intriqués, lorsque l’état quantique du premier est «parfaitement corrélé à l’état quantique du second, même s’ils sont éloignés l’un de l’autre». Comme «les mesures et statistiques des propriétés observées sur un des photons sont intimement corrélées aux mesures effectuées sur l’autre photon», l'intrication est associé à la non-localité quantique, qui «a été découverte théoriquement par John Stewart Bell en 1964» (*).

Le problème se pose alors de savoir si «ce principe de non-localité quantique fonctionne toujours» quand «on place plusieurs paires de photons en réseau». Pour l'éclaircir, dans le cadre de l'étude ici présentée, a été imaginée «une expérience comprenant trois paires de photons qui sont ensuite séparées et dispersées en trois points formant un triangle dans lequel «à chaque sommet, deux photons d’une paire différente se retrouvent ensemble».

Ensuite, «les deux photons de chaque sommet du triangle» ont été forcés à s’intriquer en les faisant interagir entre eux». Une mesure sur eux a alors permis de démontrer «que les statistiques résultants de ces mesures ne peuvent pas s’expliquer par une théorie physique locale». En outre, il apparaît que «ces statistiques sont si fortement corrélées, qu’elles pourraient représenter une nouvelle forme de corrélations quantiques», plus précisément, il pourrait s'agir d'une «nouvelle version du théorème de Bell, propres aux réseaux quantiques».

Au bout du compte, cette découverte théorique «souligne la puissance des corrélations quantiques dans les réseaux, qui dépasse largement ce qu’imaginaient les chercheurs». Il reste désormais «à observer ces phénomènes au laboratoire», mais, pour l’instant, la réalisation d’une telle expérience est «extrêmement ardue».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

(*) John Stewart Bell