Téléportation Quantique Nicolas Gisin Groupe de Physique Appliquée Université de Genève

… de la science-fiction au laboratoire de physique … Téléportation = transfert d’un endroit à un autre sans passage par aucun lieu intermédiaire. … de la science-fiction au laboratoire de physique … haut bas

… de la science-fiction au laboratoire de physique … Téléportation = transfert d’un endroit à un autre sans passage par aucun lieu intermédiaire. … de la science-fiction au laboratoire de physique … Téléportation science-fiction Téléportation « presque quantique » Le canal de téléportation quantique: l’intrication et non-localité quantique L’expérience de Genève: Téléportation Quantique A quoi ça sert?

Récepteur La science fiction Emetteur o

Bob Récepteur La “Téléportation Quantique” Alice Emetteur o

Bob Récepteur La “Téléportation Quantique” Alice Emetteur o

Bob Récepteur La “Téléportation Quantique” Alice Emetteur o

Bob Récepteur La “Téléportation Quantique” Alice Emetteur o

Bob Alice Mais ça passe par où ? téléportation  transport Téléportation = transfert d’un endroit à un autre sans passage par aucun lieu intermédiaire. Bob Récepteur Mais ça passe par où ? aucune matière pas d’onde pas de flux d’énergie quasi pas d’information Alice Emetteur téléportation  transport o

Bob Alice Mais ça passe par où ? Le canal de téléportation consiste en Récepteur Mais ça passe par où ? Le canal de téléportation consiste en particules intriquées Alice Emetteur Intrication: un mot nouveau pour un concept nouveau ! o

L’intrication ? Qu’est-ce que c’est que c’est que ça ?!?!?

( Corrélation: Deux événements sont corrélés si ils survienent souvent en même temps ou l’un juste après l’autre. Science: Observation de corrélations et développement d’un modèle expliquant ces corrélations.

Événement aléatoire non local Cause commune Corrélation à distance

Comment distinguer scientifiquement entre ces deux types de corrélations ??? 1. Cause commune ?? 2. Hasard global ??

Corrélation à distance V R Alice Bob Observations: Quelque soit la position de leur bouton, les lumières vertes et rouges chez Alice et chez Bob s’allument au hasard, moitié du temps rouge, moitié verte. Si – par chance – Alice et Bob ont choisit la même position pour leurs boutons, ils observent toujours la même couleur.

Inégalité de Bell: (D. Mermin, Am. J. Phys. 49, 940-943, 1981) Bob Alice 1 identiques différents 2 3 100 % 0 % Hypothèse: Ces corrélations sont dues à une cause commune. Les particules sont comme des nano-ordinateurs portant le même programme. Alice Bob v R Exemple de programme “VVR” : position 1  lumière V position 2  lumière V position 3  lumière R

Inégalité de Bell: (D. Mermin, Am. J. Phys. 49, 940-943, 1981) Bob Alice 1 identiques différents 2 3 100 % 0 % 1/4 3/4 Si boutons ¹ Prob( résultats =) 100 % 1/3 1 2 3 V V V Alice Bob v R V V R V R V V R R R V V R V R R R V Conséquence de l’hyp. cause commune R R R Mélange qcq ³ 1/3 Inégalité de Bell Physique quantique 1/4 L’explication par cause commune est en contradiction avec les prédictions de la physique quantique