Des scientifiques de l'Université du Queensland en Australie ont démontré qu'en termes de mécanique quantique, deux événements différents peuvent se précéder simultanément. La rupture de la relation causale a été démontrée en utilisant la polarisation des photons dans un interféromètre. Ceci est rapporté par Science.
Au cours de l'étude, les physiciens ont fait passer des photons à travers un interféromètre - un appareil avec lequel un faisceau de rayonnement électromagnétique est divisé en plusieurs faisceaux passant par différents chemins optiques (A et B). Finalement, les deux faisceaux se réunissent et se chevauchent, ce qui entraîne des interférences. La configuration a été assemblée de telle manière que, avec une polarisation verticale, le photon choisira le chemin de gauche, puis reviendra et atteindra le côté droit de l'interféromètre. Avec la polarisation horizontale, la particule suit d'abord le chemin de droite, puis le long de la gauche.
Cependant, avec la polarisation diagonale, l'onde quantique décrivant la position du photon «se divise», se déplaçant le long des deux chemins simultanément. Les composants polarisés verticalement et horizontalement suivent d'abord leur propre chemin, reviennent et se dirigent vers le chemin adjacent. Ainsi, les deux composants passent le long de chaque chemin à la fois, c'est-à-dire que le photon semble suivre les deux chemins simultanément. À la fin de chaque chemin, le photon se divise à nouveau, un composant revenant et l'autre quittant l'installation.
Mise en page / image de l'expérience: Arxiv.org
Dans ce cas, il est très difficile de déterminer quel événement précède l'autre: soit le retour des composantes polarisées au début des chemins crée l'apparition du passage d'un photon le long de A et B simultanément (le photon passe d'abord le long d'un chemin, puis le long de l'autre), soit la scission d'un photon «bifurqué» en à la fin de chacun des chemins provoque un retour ponctuel des composants au début de chaque chemin (puis le photon se déplace effectivement le long des deux chemins simultanément).
Pour résoudre ce problème, les scientifiques ont mené une série d'expériences, en insérant à chaque fois des lentilles supplémentaires dans l'installation, qui modifient la distribution spatiale du faisceau lumineux. Cela vous permet de changer la polarisation du photon au moment où les ondes quantiques se superposent à nouveau. Si chaque photon du faisceau passe d'abord par un chemin, puis par un autre, alors la polarisation finale du photon doit correspondre à une certaine valeur. Cependant, les chercheurs ont constaté qu'il était impossible de déterminer expérimentalement quel événement causait réellement l'autre. En d'autres termes, les deux processus sont cause et effet l'un de l'autre.
