Une étude, dont les résultats intitulés «Enlargement of optical Schrödinger's cat states» ont été publiés dans la revue Nature Photonics, propose, dans le cadre de la physique quantique, une nouvelle technique permettant d'explorer l'effet de la taille d'un système physique dans une expérience de type chat de Schrödinger*.

Rappelons tout d'abord que c'est en 1935, qu'Erwin Schrödinger, «l'un des principaux créateurs de la mécanique quantique», présenta «sa fameuse expérience de pensée depuis appelée en son honneur 'le paradoxe du chat de Schrödinger'», un paradoxe, où un chat serait à la fois mort et vivant, dont le mystère a été dissipé plus tard par la théorie de la décohérence**.

Néanmoins, afin de mieux déterminer comment les «aspects classiques émergent des aspects quantiques», il est important de faire «intervenir la taille du système physique considéré dans les expériences», car «beaucoup s'interrogent sur le sens et la définition d'une taille au-delà de laquelle le quantique s'efface devant le classique».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée propose une technique qui se pratique «dans le domaine de l'optique quantique avec des paquets d'ondes électromagnétiques de grandes amplitudes, «qui représentent d'un point de vue quantique ce que l'on appelle des états comprimés». Concrètement, «un dispositif permet d'amplifier à répétition ces ondes en état de superposition quantique» avec «à chaque fois une amplitude plus importante», ce qui implique la présence d'un «plus grand nombre de photons dans un paquet d'ondes électromagnétiques».

Il en résulte qu'on se rapproche «progressivement d'une onde électromagnétique classique comme un corps matériel quantique composé d'un nombre sans cesse plus élevé d'atomes se rapproche d'un objet matériel classique». En l'occurrence, «la superposition quantique d'état mort et vivant pour un chat de Schrödinger est réalisée dans un paquet avec des champs électriques qui sont de directions opposées».

Ainsi, «en réutilisant en entrée un paquet produit en sortie par l'expérience qui a plus que doublé l'énergie dans le paquet, on peut, étape par étape, faire 'grandir' le chat de Schrödinger et tenter de déterminer à quelle taille un équivalent de la décohérence se produit».

Liens externes complémentaires (sources Wikipedia)

* Chat de Schrödinger

** Décohérence quantique