L’année 2025 marque le centième anniversaire de la naissance de la mécanique quantique. Depuis de nombreuses applications en ont été faites, tels les lasers, l’Imagerie par Résonance Magnétique IRM ou les puces d’ordinateur. Aujourd’hui les chercheurs visent à construire des calculateurs quantiques et des transferts quantiques sécurisés de l’information.
Ils font appel pour ce faire à ce que l’on désigne par le terme de quantum information science.
Mais ni les physiciens et les philosophes qui explorent ces domaines n’ont encore répondu aux grandes questions qu’il pose . Peut-être faudrait-il revenir ici sur le qubit ou quantum “bit” of information.
Ce concept remonte à Einstein et Max Plank quand ils découvrirent que la lumière existe sous la forme d’ensembles (paquets) discrets (distinct) d’énergie, dits aussi quantique. Ces quanta d’énergie prennent aussi la forme universelle d’atomes et d’électrons. Ce sont eux qui donnent ces avantages aux qubits par rapport au simple bit.
Le bit fournit une réponse binaire aux questions posées, soit 1 soit 0. Les qubit, grâce aux propriétés de la superposition quantique, peuvent être associés en grand nombre dans un état dit de superposition quantique ou quantum entangled state. Ils peuvent alors fournir un grand nombre de réponses différentes aux questions posées. De même ils peuvent résoudre un problème des milliers ou millions de fois plus vite qu’un calculateur classique.
Mais quelle force de la nature se trouve derrière ce concept de superposition quantique. Certains pensent aujourd’hui qu’il faut le mettre en relation avec la théorie de la relativité d’Einstein. Celle-ci affirme que les lois physiques sont les mêmes pour tous observateurs, quel que soit leur emplacement dans l’espace, leur orientation ou leurs mouvements respectifs.
On pourrait considérer dans ces conditions que la mécanique quantique est une théorie de l’information plutôt qu’une théorie concernant des forces. Un théoricien de l’information n’a pas besoin de connaître les mystérieuses forces qui seraient derrière l’intrication des particules quantiques. Ainsi serait évitée la nécessité d’évoquer ce que Einstein avait nommé une “spooky actions at a distance.” Si une force causait l’intrication de particules séparées par la moitié du monde, cette force devrait se déplacer plus vite que la lumière . Ceci violerait les principes de la relativité restreinte d’Einstein.
Du fait que l’intrication quantique est importante pour le calcul quantique, il faut chercher d’autres réponses à la question.
Une solution pourrait être de considérer que dans l’intrication classique, ce que l’on sait d’une particule 1 est immédiatement valable pour une particule 2 qui lui est intriquée. Mais dans l’intrication quantique, ce sont des qubits qui sont en cause. Ils peuvent donner des réponses binaires quand on les interroge, quel que soit le nombre des mesures.
Or le principe de la relativité d’Einstein postulant que les lois de la physique sont les mêmes quelque soit l’observateur, il ne serait pas étonnant que les lois de la superposition quantique qui sont des lois physiques soient les mêmes pour tous les observateurs. Il n’y aurait pas lieu de parler d’action bizarre à distance
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