Les physiciens suisses ont été les premiers à démontrer le paradoxe Einstein-Podolsky-Rosen (paradoxe EPR) sur un système quantique composé de 600 atomes de rubidium. Les scientifiques ont réussi à briser le réalisme local en emmêlant deux parties d'un nuage de gaz surfondu et en prouvant la possibilité d'un pilotage, lorsque l'état d'une partie d'un système quantique peut être prédit à partir de l'état de l'autre. L'article de scientifiques a été publié dans la revue Science, Science Alert reports.
Selon le paradoxe EPR, proposé en 1935, deux particules peuvent interagir l'une avec l'autre de telle sorte que leur position et leur impulsion peuvent être mesurées avec une précision supérieure à celle autorisée par le principe d'incertitude de Heisenberg. Par exemple, la quantité de mouvement totale de deux particules (A et B), qui se sont formées à la suite de la désintégration de la troisième, doit être égale à la quantité de mouvement initiale de cette dernière, par conséquent, la mesure de la quantité de mouvement de la particule A vous permet de connaître la quantité de mouvement de la particule B, alors qu'aucune perturbation n'est introduite dans le mouvement de la deuxième particule. Il est alors possible de déterminer avec précision les coordonnées de la particule B, violant ainsi le principe d'incertitude de Heisenberg.
Puisque le principe d'incertitude demeure dans tous les cas, la mesure de l'impulsion de la particule A introduit inévitablement des perturbations dans les coordonnées de la particule B, les rendant incertaines, quelle que soit la distance entre la première particule et la dernière. Einstein croyait que cela viole le réalisme du monde et que les objets physiques dans le cadre de la mécanique quantique cessent objectivement d'exister. Il pensait qu'une telle interprétation est incorrecte et que la nature probabiliste du comportement des particules s'explique en fait par l'existence de certains paramètres cachés. Cependant, à ce jour, la théorie des paramètres cachés n'a pas reçu de confirmation expérimentale.
Les scientifiques ont créé un condensat Bose-Einstein d'environ 600 atomes de rubidium 87. Le condensat est un gaz refroidi à des températures ultra-basses, dans lesquelles tous les atomes occupent le minimum d'états quantiques possibles, c'est-à-dire qu'ils deviennent presque indiscernables les uns des autres. À l'aide d'un laser, les atomes ont été amenés dans un état comprimé, dans lequel les fluctuations d'une variable (dans ce cas, l'un des composants du spin, c'est-à-dire l '«axe de rotation») deviennent très petites, tandis que l'autre devient grande. Ainsi, une liaison quantique a été créée entre les atomes.
Les chercheurs ont réussi à diviser le nuage en deux régions différentes - A et B. À l'aide de lasers, le spin collectif des atomes dans le condensat et les composants de «l'axe de rotation» ont été mesurés. Dans ce cas, sur la base d'inégalités tenant compte de ces paramètres, l'intrication entre atomes a été prouvée pour l'état pressé et un spin collectif donné. La corrélation s'est avérée si forte qu'un paradoxe EPR est apparu et il a été possible de prédire l'état quantique des atomes dans la région B en mesurant le spin dans la région A (la prédiction n'est possible que dans une direction).
