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Téléportation : c'est parti !

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Pour une première, c'est une première ! Deux équipes, l'une autrichienne et l'autre italienne, viennent de réaliser la première téléportation de l'histoire. Quoique de manière très différente, chacune a réussi à téléporter ce qu'on appelle l'état quantique d'une particule. Si, pour l'instant, l'expérience n'a été réalisée que sur une toute petite distance (un mètre !), elle est en principe possible à plus grande échelle. L'idée de la téléportation a été popularisée dans les années 60 par la fameuse série télévisée Star Trek. Mais ce n'est qu'en 1993 qu'une équipe internationale de chercheurs a montré comment la théorie quantique (la théorie du monde atomique) permettait l'existence d'un tel phénomène. La confiance en la théorie quantique était telle - c'est la théorie physique la plus précise et la plus efficace jamais élaborée à ce jour - qu'il ne faisait aucun doute que la téléportation était expérimentalement possible. C'est maintenant chose faite : un état quantique d'une particule a disparu à un endroit et est réapparu à un autre. Contrairement à ce qu'on a pu voir dans Star Trek, la téléportation d'un objet d'un point A à un point B n'est pas le déplacement physique de l'objet de A vers B sous forme de faisceau d'atomes. C'est plutôt la " dématérialisation " de l'objet en A, l'envoi d'un signal de A vers B contenant les " plans " de l'objet, puis la reconstruction " de l'objet au point B à partir d'atomes qui s'y trouvent déjà. Par conséquent, aucune matière ne voyage, seulement de l'information. L'objet en B n'est pas le même que l'objet en A (il n'est pas fait des mêmes atomes), mais plutôt une copie parfaite. Autre différence avec la téléportation à la Star Trek : on doit préparer le lieu d'arrivée, c'est-à-dire installer des particules spéciales qui serviront de réceptacles aux entités téléportées. Mais pourquoi envoyer seulement le plan et pas l'objet lui-même ? Notamment pour une question d'énergie. Ainsi, pour accélérer une masse comparable à celle d'un humain à 99 % de la vitesse de la lumière, il faudrait fournir une énergie égale à celle consommée en un mois sur toute la Terre ! Par contre, on peut facilement envoyer un message à la vitesse de la lumière au moyen d'ondes radio, ce qui ne requiert que très peu d'énergie. Cette téléportation repose sur un effet quantique absolument fascinant qui, à première vue, semble violer une des lois les plus fermement établies de la physique à savoir qu'aucune forme de matière ou d'énergie ne peut dépasser la vitesse de la lumière. Ainsi, ce phénomène, appelé effet EPR, permet que, dans certaines conditions, une influence mystérieuse de nature typiquement quantique puisse se propager instantanément d'un point à un autre. Comment cela est-il possible ? Tout simplement parce que cette influence n'est ni matérielle, ni énergétique ! Un exemple ? Imaginons deux boules de billard qui se frappent puis s'éloignent l'une de l'autre. Après l'impact, les deux boules sont complètement indépendantes : une action sur une des boules (l'arrêter avec une main, par exemple) n'a aucune influence sur l'autre. Mais tel n'est pas le cas dans le monde microscopique. Dans certaines circonstances, après avoir interagi et s'être éloignées l'une de l'autre, deux particules peuvent rester unies par un lien mystérieux, même si elles sont à des milliards de kilomètres. Rappelez-vous aussi que, dans le monde quantique, une mesure sur une particule perturbe son état. Lorsque deux particules sont unies par ce lien mystérieux, une mesure sur une particule perturbe aussi l'autre particule ! Et cette influence se propage instantanément, quelle que soit la distance entre les deux. Ce principe de non-séparabilité a été définitivement établi par Alain Aspect en 1978, qui a montré, dans une des plus belles expériences scientifiques de tous les temps, que, lorsque deux photons avaient interagi dans le passé, ils restaient ensuite à tout jamais corrélés, quelle que soit la distance qui les sépare. Pour le moment, on ne sait que téléreporter l'état quantique d'une particule et possiblement d'un atome. On est donc loin de téléporter un objet macroscopique et encore plus un humain ! Néanmoins, la simple téléportation d'états quantiques de particules pourrait avoir des applications intéressantes, qu'il s'agisse de résoudre certains problèmes des ordinateurs quantiques ou d'envoyer des messages secrets sans craindre qu'ils ne soient interceptés.

(Quebec-sciences/22:10/98)

(courrier@QuebecScience.qc.ca).

www.crm.umontreal.ca/~durand

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