Experiência de Aspect - Aspect's experiment

O experimento de Aspect foi o primeiro experimento de mecânica quântica a demonstrar a violação das desigualdades de Bell . Seu resultado irrefutável permitiu uma validação adicional dos princípios de emaranhamento quântico e localidade . Ele também ofereceu uma resposta experimental para Albert Einstein , Boris Podolsky e Nathan Rosen 's paradoxo que tinha sido proposto sobre cinquenta anos antes.

O experimento foi conduzido pelo físico francês Alain Aspect na École Supérieure d'optique em Orsay entre 1980 e 1982. Sua importância foi imediatamente reconhecida pela comunidade científica e foi capa da Scientific American , uma popular revista científica. Embora a metodologia realizada pela Aspect apresente uma falha potencial, a brecha de detecção , seu resultado é considerado decisivo e levou a vários outros experimentos que confirmaram o experimento original de Aspect.

Contexto científico e histórico

O experimento deve ser colocado em seu contexto histórico e científico para ser totalmente compreendido.

Emaranhamento, o paradoxo EPR e as desigualdades de Bell

Emaranhamento quântico

O emaranhamento quântico é um fenômeno teorizado pela primeira vez por Erwin Schrödinger em 1935.

A mecânica quântica determina que, uma vez que dois sistemas quânticos separados (duas partículas, por exemplo) tenham interagido ou tenham uma origem comum, eles não podem ser considerados dois sistemas independentes. Os postulados formalismo da mecânica quântica que, se um primeiro sistema possui um estado, e a um segundo estado, em seguida, o sistema emaranhado resultante pode ser representado pelo produto do tensor dos dois estados: . A distância física entre os dois sistemas não desempenha nenhum papel no estado emaranhado (porque nenhuma variável de posição está presente). O estado quântico emaranhado permanece idêntico - todo o resto sendo igual - quaisquer que sejam as distâncias entre os dois sistemas. ${\ displaystyle | \ psi \ rangle}$${\ displaystyle | \ phi \ rangle}$${\ displaystyle | \ psi \ rangle | \ phi \ rangle}$

Consequentemente, qualquer medição operada no sistema emaranhado é aplicável aos dois elementos que o constituem: os resultados da medição de ambos os sistemas são correlacionados .

O paradoxo EPR

O resultado do experimento pode ter chocado Albert Einstein (ele morreu em 1955, muito antes de o experimento ser realizado), que tinha uma visão local realista da física. Sua visão o levou à conclusão de que se o ato de medição influencia os dois sistemas, então existiria uma influência capaz de se propagar de um sistema para o outro, a uma velocidade não limitada pela velocidade da luz . O formalismo da mecânica quântica antecipa que a influência da medição dos componentes de um sistema emaranhado tem um efeito imediato em ambos os componentes, independentemente da distância.

Mais tarde, em 1935, Albert Einstein , Boris Podolsky e Nathan Rosen (EPR) imaginaram um experimento de pensamento que, se permitisse a existência de estados emaranhados, levaria a um paradoxo: ou alguma influência viaja mais rápido que a luz (não causalidade), ou a física quântica está incompleta. Nenhum dos dois termos da alternativa era admissível na época, daí o paradoxo.

Esse paradoxo foi de grande importância histórica, mas não teve impacto imediato. Apenas Niels Bohr considerou seriamente a objeção levantada e tentou respondê-la. Mas sua resposta foi qualitativa e o paradoxo permaneceu sem solução. A realidade do enredamento permaneceu uma questão de opinião, destituída de qualquer suporte experimental direto. Na verdade, o experimento EPR não era praticamente viável na época.

Dois obstáculos principais se opunham a seu empreendimento. Por um lado, os meios técnicos eram insuficientes; por outro (e principalmente), parecia não haver uma forma eficaz de medir diretamente os dados obtidos com critérios quantitativos.

A simultaneidade de ambos os sistemas, qualquer que seja o significado que lhe seja atribuído, só poderia ser observada comparando duas medidas distantes, dentro dos limites da velocidade da luz. A influência da simultaneidade não pode ser causal , nem pode transmitir informações (o que dá no mesmo). Essa propriedade é, portanto, compatível com a teoria da relatividade , segundo a qual nenhuma informação pode viajar mais rápido do que a velocidade da luz.

Desigualdades de Bell

Em 1964, o físico irlandês John Stewart Bell publicou um artigo apresentando os efeitos quantitativos e mensuráveis dos experimentos EPR. Essas são as famosas desigualdades de Bell . Essas desigualdades são relações quantitativas que devem ser verificadas medindo correlações entre sistemas que obedecem plenamente à causalidade relativista . Qualquer violação dessas desigualdades permitiria uma influência remota instantânea.

Essas desigualdades permitiram aos físicos remover um dos dois obstáculos que impediam os experimentos de EPR. Mas em 1964, os meios técnicos disponíveis ainda eram insuficientes para o empreendimento real do experimento.

Primeiros testes de desigualdade de Bell

Os experimentos EPR tornaram-se concebíveis em 1969, quando um artigo demonstrou sua viabilidade técnica.

Seguindo este artigo, as universidades de Harvard e Berkeley estabeleceram um protocolo experimental e conduziram experimentos em 1972. Os resultados foram contraditórios: Harvard observou concordância com as desigualdades de Bell (e, portanto, uma contradição com as previsões da física quântica), enquanto os resultados de Berkeley violaram Desigualdades de Bell (e, portanto, física quântica verificada).

Esses experimentos sofreram notavelmente de uma fonte não confiável e improdutiva de partículas emaranhadas, o que exigiu dias de experimentação contínua. Mas as condições experimentais constantes controladas são extremamente difíceis de manter por longos períodos de tempo, especialmente para experimentos tão sensíveis como este. Ambos os resultados eram, portanto, questionáveis.

Em 1976, o mesmo experimento foi repetido em Houston, usando uma fonte melhor e mais prolífica de fótons emaranhados, o que permitiu que a duração do experimento fosse reduzida para 80 minutos. Em troca, os fótons não eram polarizados de maneira ideal, evitando assim que as desigualdades de Bell aparecessem com clareza. O experimento, no entanto, revelou uma violação das desigualdades de Bell, embora fosse muito fraco para constituir uma resposta definitiva.

Além disso, e principalmente, esses experimentos não foram suficientemente elaborados para ignorar a possibilidade de correlações (que envolvem a violação das desigualdades de Bell) devido a alguma influência clássica, mais lenta que a luz, ou propagação de sinal entre as duas partículas.

No final, o esquema experimental usado nesses experimentos estava muito distante do esquema "ideal" que John Bell usava para demonstrar suas desigualdades: não havia, portanto, certeza de que as desigualdades de Bell poderiam ser aplicadas como o eram em tais experimentos.

Experimentos de Aspect (1980-1982)

Em 1975, uma vez que ainda faltava um experimento decisivo baseado na violação das desigualdades de Bell e na verificação da veracidade do emaranhamento quântico, Alain Aspect propôs em um artigo um experimento meticuloso o suficiente para ser irrefutável: Experimento proposto para testar a inseparabilidade da mecânica quântica ,.

Alain Aspect especificou seu experimento para que fosse o mais decisivo possível. Nomeadamente:

• Sua fonte de partículas emaranhadas deve ser excelente para encurtar a duração do experimento e fornecer a violação mais clara possível das desigualdades de Bell.
• Deve mostrar correlações nas medições, mas também demonstrar que essas correlações são de fato o resultado de um efeito quântico (e conseqüentemente de uma influência instantânea) e não de um efeito clássico mais lento que a luz entre as duas partículas.
• O esquema experimental deve corresponder o mais próximo possível ao de John Bell para demonstrar suas desigualdades, de modo que a concordância entre os resultados medidos e previstos seja o mais significativa possível.

Lembrete do esquema "ideal" de John Bell

A ilustração acima representa o esquema principal a partir do qual John Bell demonstrou suas desigualdades: uma fonte de fótons emaranhados S emite simultaneamente dois fótons e cuja polarização é preparada de modo que o vetor de estado de ambos os fótons seja: ${\ displaystyle \ nu 1}$${\ displaystyle \ nu 2}$

${\ displaystyle | \ psi (\ nu 1, \ nu 2) \ rangle = {1 \ over {\ sqrt {2}}} \ left \ {\ left | \ uparrow, \ uparrow \ right \ rangle + \ left | \ rightarrow, \ rightarrow \ right \ rangle \ right \}}$

Esta fórmula significa simplesmente que os fótons estão em um estado sobreposto : ambos estão em polaridade vertical, horizontal ou linear com igual probabilidade.

Esses dois fótons são então medidos usando dois polarizadores P1 e P2, cada um com um ângulo de medição configurável: α e β. o resultado da medição de cada polarizador pode ser (+) ou (-) de acordo com se a polarização medida é paralela ou perpendicular ao ângulo de medição do polarizador.

Um aspecto digno de nota é que os polarizadores imaginados para este experimento ideal fornecem um resultado mensurável tanto nas situações (-) quanto nas (+). Nem todos os polarizadores reais são capazes de fazer isso: alguns detectam a situação (+), por exemplo, mas não conseguem detectar nada na situação (-) (o fóton nunca sai do polarizador). Os primeiros experimentos (descritos acima) usaram o último tipo de polarizador. Os polarizadores de Alain Aspect são muito mais capazes de detectar ambos os cenários e, portanto, muito mais próximos do experimento ideal.

Dado o aparato e o estado inicial de polarização dado aos fótons, a mecânica quântica é capaz de prever as probabilidades de medição (+, +), (-, -), (+, -) e (-, +) nos polarizadores (P1, P2), orientado nos ângulos (α, β). Como um lembrete:

${\ displaystyle P _ {++} (\ alpha, \ beta) = P _ {-} (\ alpha, \ beta) = {1 \ over 2} \ cos ^ {2} (\ alpha - \ beta)}$

${\ displaystyle P _ {+ -} (\ alpha, \ beta) = P _ {- +} (\ alpha, \ beta) = {1 \ over 2} \ sin ^ {2} (\ alpha - \ beta)}$

Uma violação máxima das desigualdades de Bell é prevista para | α − β | = 22,5 °

Descrição da configuração experimental

Alain Aspect (com a notável colaboração dos físicos Philippe Grangier, Gérard Roger e Jean Dalibard ) criou vários experimentos cada vez mais complexos entre 1980 e 1982.

Apenas seu experimento mais complexo, que ocorreu em 1982 e é o mais próximo das especificações iniciais, será descrito aqui.

Fonte de fótons

Os primeiros experimentos testando as desigualdades de Bell possuíam fontes de fótons de baixa intensidade e precisaram de uma semana contínua para serem concluídos. Uma das primeiras melhorias de Alain Aspect consistiu em usar uma fonte de fótons várias ordens de magnitude mais eficiente. Essa fonte permitiu uma taxa de detecção de 100 fótons por segundo, encurtando a duração do experimento para 100 segundos .

A fonte usada é uma cascata radiativa de cálcio , excitada com um laser de criptônio.

Polarizadores com uma variável de orientação ajustável e em uma posição remota

Um dos pontos principais desse experimento era ter certeza de que a correlação entre as medições P1 e P2 feitas não era o resultado de efeitos "clássicos", especialmente artefatos experimentais.

Por exemplo, quando P1 e P2 são preparados com ângulos fixos α e β, pode-se supor que este estado gera correlações parasitas por meio de loops de corrente ou massa, ou alguns outros efeitos. Na verdade, ambos os polarizadores pertencem à mesma configuração e podem influenciar um ao outro através dos vários circuitos do dispositivo experimental e gerar correlações na medição.

Pode-se então imaginar que a orientação fixa dos polarizadores impacta, de uma forma ou de outra, o estado em que o par de fótons é emitido. Nesse caso, as correlações entre os resultados das medições poderiam ser explicadas por variáveis ​​ocultas dentro dos fótons, no momento de sua emissão. Alain Aspects mencionou essas observações ao próprio John Bell.

Uma maneira de descartar esses tipos de efeitos é determinar a orientação (α, β) dos polarizadores no último momento - após os fótons terem sido emitidos e antes de sua detecção - e mantê-los longe o suficiente uns dos outros para evitar qualquer sinal de alcançar qualquer um deles.

Este método garante que a orientação dos polarizadores durante a emissão não influencie no resultado (uma vez que a orientação ainda é indeterminada durante a emissão). Também garante que os polarizadores não se influenciam, estando muito distantes um do outro.

Como consequência, a configuração experimental da Aspect tem os polarizadores P1 e P2 separados a 6 metros da fonte e a 12 metros um do outro. Com esta configuração, apenas 20 nanossegundos decorrem entre a emissão dos fótons e sua detecção. Durante esse período de tempo extremamente curto, o experimentador deve decidir sobre a orientação dos polarizadores e, em seguida, orientá-los.

Como é fisicamente impossível modificar a orientação de um polarizador em tal intervalo de tempo, dois polarizadores - um para cada lado - foram usados ​​e pré-orientados em direções diferentes. Um shunt de alta frequência orientado aleatoriamente para um polarizador ou outro. A configuração correspondeu a um polarizador com um ângulo de polarização de inclinação aleatória.

Como também não foi possível que os fótons emitidos provocassem a inclinação, os polarizadores desviaram periodicamente a cada 10 nanossegundos (de forma assíncrona com a emissão do fóton), garantindo assim que o dispositivo de referência se inclinaria pelo menos uma vez entre a emissão do fóton e sua detecção.

Polarizadores de dois canais

Outra característica importante do experimento de 1982 foi o uso de polarizadores de dois canais que permitiram um resultado mensurável nas situações (+) e (-). Os polarizadores usados ​​até o experimento de Aspect podiam detectar a situação (+), mas não a situação (-). Esses polarizadores de canal único tinham dois inconvenientes principais:

• A situação (-) era difícil de discriminar de um erro de experimentação.
• Eles tiveram que ser calibrados escrupulosamente.

Os polarizadores de dois canais que Aspect usou em seu experimento evitaram esses dois inconvenientes e permitiram que ele usasse as fórmulas de Bell diretamente para calcular as desigualdades.

Tecnicamente, os polarizadores que ele usou eram cubos polarizadores que transmitiam uma polaridade e refletiam a outra, emulando um dispositivo Stern-Gerlach .

Resultados da experiência

As desigualdades de Bell estabelecem uma curva teórica do número de correlações (++ ou −−) entre os dois detectores em relação ao ângulo relativo dos detectores . A forma da curva é característica da violação das desigualdades de Bell. A combinação das medidas com a forma da curva estabelece, quantitativa e qualitativamente, que as desigualdades de Bell foram violadas. ${\ displaystyle (\ alpha - \ beta)}$

Os experimentos de Aspect confirmaram inequivocamente a violação, conforme previa a interpretação de Copenhague da física quântica, minando assim a visão realista local de Einstein sobre a mecânica quântica e os cenários locais de variáveis ​​ocultas . Além de confirmada, a violação foi confirmada da maneira exata prevista pela mecânica quântica , com concordância estatística de até 242 desvios-padrão .

Dada a qualidade técnica do experimento, a eliminação escrupulosa de artefatos experimentais e o acordo estatístico quase perfeito, esse experimento convenceu a comunidade científica em geral de que a física quântica violava as desigualdades de Bell e, conseqüentemente, que a física quântica era não local .

Limites do experimento

Após os resultados, alguns físicos tentaram legitimamente procurar falhas no experimento de Aspect e descobrir como melhorá-lo para resistir às críticas.

Algumas objeções teóricas podem ser levantadas contra a configuração:

• o aspecto quase periódico das oscilações do shunt dificulta a validade do experimento, pois pode induzir correlações por meio de quase-sincronização resultante de dois encaminhamentos;
• as correlações (+, +), (-, -) etc. foram contadas em tempo real, no momento da detecção. Os dois canais (+) e (-) de cada polarizador foram, portanto, ligados por circuitos físicos. Mais uma vez, as correlações podem ser induzidas.

O experimento ideal, que negaria qualquer possibilidade imaginável de correlações induzidas, deveria:

• usar manobras puramente aleatórias;
• registre os resultados (+) ou (-) em cada lado do dispositivo, sem qualquer ligação física entre os dois lados. As correlações seriam calculadas após o experimento, comparando os resultados registrados de ambos os lados.

As condições do experimento também sofreram de uma lacuna de detecção .

Experimentos recentes

As lacunas mencionadas acima só puderam ser solucionadas a partir de 1998. Nesse ínterim, o experimento de Aspect foi reproduzido, e a violação das desigualdades de Bell foi sistematicamente confirmada, com uma certeza estatística de até 100 desvios-padrão .

Outros experimentos foram conduzidos para testar as violações das desigualdades de Bell com outros observáveis que não a polarização, a fim de se aproximar do espírito original do paradoxo EPR , no qual Einstein imaginou medir duas variáveis ​​combinadas (como posição e quantidade de movimento) em um par EPR. Um experimento introduziu as variáveis ​​combinadas (tempo e energia) que, mais uma vez, confirmaram a mecânica quântica.

Em 1998, o experimento de Genebra testou a correlação entre dois detectores separados por 30 quilômetros usando a rede suíça de telecomunicações de fibra óptica. A distância deu mais tempo para comutar os ângulos dos polarizadores. Portanto, era possível ter um shunt completamente aleatório. Além disso, os dois polarizadores distantes eram totalmente independentes. As medições foram registradas em cada lado e comparadas após o experimento datando cada medição usando um relógio atômico. A violação das desigualdades de Bell foi mais uma vez verificada e em condições estritas e praticamente ideais. Se o experimento de Aspect implicou que um sinal de coordenação hipotético viaja duas vezes mais rápido que c , o de Genebra atingiu 10 milhões de vezes c .

Um experimento ocorreu em Boulder em 2000 no emaranhamento de íons aprisionados usando um método de detecção baseado em correlação muito eficiente. A confiabilidade da detecção provou ser suficiente para o experimento violar as desigualdades de Bell como um todo, embora todas as correlações detectadas não as violassem.

Em 2001, a equipe de Antoine Suarez, que incluía Nicolas Gisin que havia participado do experimento de Genebra, reproduziu o experimento usando espelhos ou detectores em movimento, permitindo-lhes reverter a ordem dos eventos através dos quadros de referência, de acordo com a relatividade especial (este inversão só é possível para eventos sem qualquer relação causal). As velocidades são escolhidas de forma que quando um fóton é refletido ou cruza o espelho semitransparente, o outro fóton já cruzou ou foi refletido do ponto de vista do referencial fixado ao espelho. Esta é uma configuração "depois-depois", na qual as ondas sonoras desempenham o papel de espelhos semitransparentes.

Outra configuração testada permite que cada fóton seja recebido por um detector em movimento, de modo que, no quadro de referência desse detector, o outro fóton ainda não tenha sido detectado, quer tenha cruzado, sido refletido ou não (configuração "antes-antes"). As desigualdades de Bell são violadas notavelmente neste experimento.

Conclusão

Hoje em dia (em 2018), a violação das desigualdades de Bell pela física quântica foi claramente estabelecida. A violação das desigualdades de Bell também é usada para alguns protocolos de criptografia quântica , nos quais a presença de um espião é detectada quando as desigualdades de Bell deixam de ser violadas.

A não localidade quântica e o emaranhamento devem, portanto, ser reconhecidos.

O experimento de Aspect desafia a causalidade relativística?

A questão é levantada pela concepção generalizada de que "um objeto quântico apresenta um estado que depende instantaneamente do estado de outro objeto com o qual foi emaranhado". Esta introdução de "influência não local" é freqüentemente usada em jornais científicos populares, mas também (deliberadamente) por alguns cientistas que aderem ao realismo , como o próprio Alain Aspect ou Bernard d'Espagnat .

Três possibilidades subsistem:

• A primeira é que os experimentadores devem usar apenas cálculos com resultados de acordo com o experimento, sem se referir a uma explicação derivada de nossa lógica "macroscópica". Essa abordagem, emprestada da interpretação de Copenhague , é a mais amplamente reconhecida entre os físicos. Baseia-se no fato de que nenhuma explicação dos fenômenos EPR leva a verificações ou previsões mensuráveis. Como consequência, a maioria dos físicos considera as explicações desse experimento fora do campo da ciência (ver o critério de falsificação de Karl Popper ). A maioria das explicações, de fato, carece de formalização teórica, e aquelas que não deixam de sugerir verificações mensuráveis. Uma abordagem empírica está, portanto, em jogo aqui, e visa evitar qualquer deslize fora do campo científico. Em seu trabalho The Undivided Universe: An Ontological Interpretation of Quantum Theory , os físicos David Bohm e Basil Hiley consideram as objeções ao princípio da não localidade sem base. Em resposta àqueles que consideram a aceitação da não localidade como um obstáculo ao isolamento científico e à observação de qualquer objeto dado, Bohm e Hiley argumentam que, no mundo macroscópico, esta ciência é possível, uma vez que os efeitos da não localidade não são significativo : a interpretação permite exatamente o mesmo grau de separabilidade do sistema que é exigido do "trabalho científico real". Combinar a teoria da relatividade especial com a não localidade (ver paradoxo EPR ) é uma questão mais complexa, mas Bohm, como John Stewart Bell , aponta que a transmissão de sinais não é o que está em jogo na noção de não localidade .

Bohm e Hiley, como Bell, veem outros fatores além dos científicos na rejeição da não localidade:

John Bell: Palestra no CERN (1990).

Hiley e Bohm: Sobre as objeções ao conceito de não localidade. (1993)

[A] mera ideia de uma ação assustadora à distância é repulsiva para os físicos. Se eu tivesse uma hora, inundaria você com Newton, Einstein, Bohr e todas essas citações de outros grandes homens. Eu diria como é impensável ser capaz de modificar uma situação distante fazendo algo aqui. Acho que os pais fundadores da mecânica quântica não precisavam realmente dos argumentos de Einstein sobre a necessidade de excluir ações à distância, porque estavam olhando para outro lugar. A ideia de determinismo ou ação à distância era tão repulsiva para eles que desviaram o olhar. Bem, é uma tradição, e às vezes devemos, na vida, aprender a aprender novas tradições. E pode acontecer que não devamos aceitar tanto a ação à distância, mas aceitar a insuficiência de "nenhuma ação à distância".

[As objeções à não localidade] parecem ser mais ou menos da ordem de um preconceito que se desenvolveu com a ciência moderna. [...] Nos primeiros estágios do desenvolvimento da ciência, houve um longo argumento para abandonar o que poderia muito bem ter sido percebido como superstições primitivas e noções mágicas. A não localidade era claramente uma noção chave. Pode permanecer um medo profundamente enraizado da ideia de não localidade reabrindo as comportas, protegendo-nos do que é percebido como pensamentos irracionais, que jazem sob a superfície da cultura moderna. Mesmo se fosse o caso, não seria um argumento válido contra a não localidade

• A segunda possibilidade é que o emaranhamento "unifique" os dois objetos submetidos a uma interação: os dois objetos permanecem "um" apesar de sua distância espacial ("a não-localidade de Bernard d'Espagnat "). Esse distanciamento pode, na verdade, ser até temporal: é fundamentalmente espaço-temporal. Até o momento, não existe explicação para o que é considerado um resultado de experimento em vez de uma explicação ou interpretação desse resultado. Esta abordagem que visa explicar fatos experimentais é a dos racionalistas .
• O terceiro consiste em mudar nossa concepção de causalidade e em aceitar o princípio de uma causalidade retrógrada (um fluxo causal do futuro para o passado), que não pode, entretanto, ser assimilada à " causa final " "teleológica" dos filósofos clássicos . Ninguém está lá para orientar os eventos de acordo com um objetivo: a natureza da causalidade para trás é idêntica à causalidade como a concebemos ("causalidade eficiente" dos filósofos clássicos), exceto que flui para trás em relação ao tempo e pode "adicionar" a si mesma à causalidade "clássica". Essa interpretação requer que a natureza irreversível do tempo seja verdadeira apenas em uma escala macroscópica ( segunda lei da termodinâmica ). Muitos físicos se opõem à ideia, como o físico e filósofo Étienne Klein, que aponta que a flecha do tempo está, segundo ele, inscrita nas simetrias da física de partículas. Esta interpretação tem algum sucesso entre aqueles que desenvolvem interpretações esotéricas do experimento e as usam para fazer fenômenos parapsicológicos (controversos na comunidade científica, notadamente a precognição . Olivier Costa de Beauregard é famoso por sua defesa dessas teses). contradiz os resultados do experimento como eles foram conduzidos com mais freqüência: a linha mundial que liga os eventos de "medição P1" e "medição P2" do espaço - tempo é uma curvatura do espaço . Na verdade, para refutar uma possível interpretação alternativa das correlações observadas nesses experimentos, os experimentadores tiveram que mostrar que a "causalidade" relativista era pelo menos parcialmente incapaz de explicar esses resultados, incluídos em cenários como: "o fóton informa, por qualquer processo relativístico, o fóton de seu estado quântico após a primeira medição .... " No entanto, é perfeitamente claro que as precauções dos experimentadores para remover todas as explicações "causais" relativísticas removem ao mesmo tempo, de acordo com a visão prevalecente, qualquer explicação "retro-causal". Finalmente, para os seguidores da concepção principal, esse tipo de concepção é uma interpretação conjectural e não se refere realmente aos experimentos existentes. Na opinião deles, leva a interpretações na fronteira da ciência, ou mesmo da pseudociência , e envolve a física quântica em um debate ao qual não pertence.${\ displaystyle \ nu 1}$${\ displaystyle \ nu 2}$

Nenhum físico acredita que os resultados do experimento EPR em geral e do experimento de Aspect em particular - em perfeito acordo com a interpretação de Copenhague da mecânica quântica - desafiam, de forma alguma, o princípio da relatividade segundo o qual nenhuma forma de energia (matéria ou força ) e, portanto, nenhuma informação utilizável, pode viajar mais rápido do que a velocidade da luz nem, como consequência, desafia o princípio de causalidade relativista derivado. Pode ser facilmente provado que o emaranhamento quântico não pode ser usado para transmitir informações instantaneamente de um ponto do espaço-tempo para outro. Os resultados medidos na primeira partícula são aleatórios; as alterações de estado na outra partícula induzidas por essas medições - tão instantâneas quanto possam ser de acordo com a interpretação de Copenhagen da mecânica quântica e os resultados do experimento de Aspect - levam a resultados de medição relativos à segunda partícula que são aparentemente tão aleatórios: nenhuma informação utilizável podem ser obtidos separadamente na medição, e as correlações permanecem indetectáveis ​​enquanto os resultados das duas séries não forem comparados. Este tipo de experimento demonstra a necessidade inevitável de um sinal "clássico" no sentido relativístico para transmitir as informações necessárias à detecção dessas correlações. Sem este sinal, nada pode ser transmitido. Determina a velocidade de transmissão da informação, o que reafirma o princípio fundamental da relatividade. Como resultado, o princípio de causalidade relativista é perfeitamente compatível com os resultados dos experimentos EPR.

Veja também

• Superdeterminismo

Notas e referências

Bibliografia

• Bernard d'Espagnat, Traité de physique et de philosophie , Fayard ISBN  2-213-61190-4 (em francês). Consulte o capítulo 3. Não separabilidade e teorema de Bell.
• Bernard d'Espagnat, À la recherche du réel , Bordas ISBN  2-266-04529-6 (em francês).
• Bernard d'Espagnat, Étienne Klein, Regards sur la matière ISBN  2-213-03039-1 (em francês). Veja o capítulo VIII. Não separabilidade de casais correlacionados.

links externos

• Vídeo-conferência sobre óptica quântica (17 min), de Alain Aspect , chefe de pesquisa do Institut d'Optique em Orsay (em francês).
• Centro de Filosofia Quântica