11. Intrication et non localité quantiques
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tation repose sur deux piliers : les inégalités de Heisenberg et la complémentarité. Dans sa version la plus élémentaire, la complémentarité affirme qu’une
expérience peut, soit mettre en évidence le caractère particulaire (ou corpusculaire) d’un objet quantique, soit son caractère ondulatoire, mais pas les deux
à la fois : les aspects ondulatoire et particulaire sont dits complémentaires.
Bien que la complémentarité soit toujours présente dans nombre de manuels
récents, il semble que, sous cette forme, le concept n’ait plus guère d’intérêt aujourd’hui et que la “dualité onde-corpusule” soit devenue un concept
obsolète (Kaiser et al. [2012]). Enfin, selon Bohr et Heisenberg, le caractère
probabiliste vient de ce qu’au moment de la mesure, l’objet quantique interagit
avec un appareil macroscopique qui le perturbe de façon aléatoire et incontrôlable : c’est la célèbre “perturbation incontrôlable au moment de la mesure”
que l’on trouve encore largement citée aujourd’hui. Les résultats des mesures
doivent être exprimés en termes classiques, les seuls qui puissent être transmis
de façon intelligible. Bohr et Heisenberg diffèrent sur le rôle de l’observateur
auquel Heisenberg, contrairement à Bohr, attribue un rôle central.
En 1935, l’article EPR conduisit Bohr à réviser sa position en profondeur.
En effet, nous avons vu que, grâce à la non localité, on peut parfaitement
mesurer une propriété physique d’un objet quantique sans aucunement interagir avec celui-ci : dans le processus de mesure, la perturbation ne joue donc
pas un rôle fondamental. Cette absence de perturbation est évidente dans
les commentaires suivant (11.88), et également dans l’expérience d’interférométrie décrite au § 11.4.1, où le trajet du photon est déterminé grâce à sa
polarisation, sans aucunement perturber la trajectoire dans l’espace ; d’autres
exemples de mesure sans perturbation, ou mesures non destructrices, ont été
proposés récemment et même réalisés expérimentalement pour certains d’entre
eux.
La position de Bohr est exposée en particulier dans sa réponse à l’article
EPR ([Bohr 1935]). En premier lieu, Bohr réaffirme que l’appareillage servant
à expérimenter sur des phénomènes quantiques doit être décrit en termes
classiques, car seul un vocabulaire utilisant des termes définis en physique
classique peut nous permettre de communiquer à d’éventuels interlocuteurs
ce que nous avons fait. Par exemple, nous pouvons leur communiquer les positions des détecteurs qui ont enregistré des photons avec leur temps d’arrivée.
Cela n’entraîne pas nécessairement que l’appareillage lui-même fonctionne suivant les principes de la physique classique : nous reviendrons ultérieurement
sur ce point délicat. Nous avons déjà rencontré le deuxième point de Bohr
dans la discussion du § 11.4.1 : un phénomène quantique ne peut être considéré comme tel que lorsque l’expérience est terminée, que ses résultats ont été
enregistrés grâce à des processus irréversibles, sans possibilité de retour en
arrière, et peuvent être communiqués, nous l’avons vu, en termes classiques.
Il en résulte, et c’est le troisième point de la réponse de Bohr à EPR,
que les propriétés d’un système quantique sont indissociables de la configuration expérimentale utilisée pour l’observer. Ce troisième point est au cœur
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tation repose sur deux piliers : les inégalités de Heisenberg et la complémentarité. Dans sa version la plus élémentaire, la complémentarité affirme qu’une
expérience peut, soit mettre en évidence le caractère particulaire (ou corpusculaire) d’un objet quantique, soit son caractère ondulatoire, mais pas les deux
à la fois : les aspects ondulatoire et particulaire sont dits complémentaires.
Bien que la complémentarité soit toujours présente dans nombre de manuels
récents, il semble que, sous cette forme, le concept n’ait plus guère d’intérêt aujourd’hui et que la “dualité onde-corpusule” soit devenue un concept
obsolète (Kaiser et al. [2012]). Enfin, selon Bohr et Heisenberg, le caractère
probabiliste vient de ce qu’au moment de la mesure, l’objet quantique interagit
avec un appareil macroscopique qui le perturbe de façon aléatoire et incontrôlable : c’est la célèbre “perturbation incontrôlable au moment de la mesure”
que l’on trouve encore largement citée aujourd’hui. Les résultats des mesures
doivent être exprimés en termes classiques, les seuls qui puissent être transmis
de façon intelligible. Bohr et Heisenberg diffèrent sur le rôle de l’observateur
auquel Heisenberg, contrairement à Bohr, attribue un rôle central.
En 1935, l’article EPR conduisit Bohr à réviser sa position en profondeur.
En effet, nous avons vu que, grâce à la non localité, on peut parfaitement
mesurer une propriété physique d’un objet quantique sans aucunement interagir avec celui-ci : dans le processus de mesure, la perturbation ne joue donc
pas un rôle fondamental. Cette absence de perturbation est évidente dans
les commentaires suivant (11.88), et également dans l’expérience d’interférométrie décrite au § 11.4.1, où le trajet du photon est déterminé grâce à sa
polarisation, sans aucunement perturber la trajectoire dans l’espace ; d’autres
exemples de mesure sans perturbation, ou mesures non destructrices, ont été
proposés récemment et même réalisés expérimentalement pour certains d’entre
eux.
La position de Bohr est exposée en particulier dans sa réponse à l’article
EPR ([Bohr 1935]). En premier lieu, Bohr réaffirme que l’appareillage servant
à expérimenter sur des phénomènes quantiques doit être décrit en termes
classiques, car seul un vocabulaire utilisant des termes définis en physique
classique peut nous permettre de communiquer à d’éventuels interlocuteurs
ce que nous avons fait. Par exemple, nous pouvons leur communiquer les positions des détecteurs qui ont enregistré des photons avec leur temps d’arrivée.
Cela n’entraîne pas nécessairement que l’appareillage lui-même fonctionne suivant les principes de la physique classique : nous reviendrons ultérieurement
sur ce point délicat. Nous avons déjà rencontré le deuxième point de Bohr
dans la discussion du § 11.4.1 : un phénomène quantique ne peut être considéré comme tel que lorsque l’expérience est terminée, que ses résultats ont été
enregistrés grâce à des processus irréversibles, sans possibilité de retour en
arrière, et peuvent être communiqués, nous l’avons vu, en termes classiques.
Il en résulte, et c’est le troisième point de la réponse de Bohr à EPR,
que les propriétés d’un système quantique sont indissociables de la configuration expérimentale utilisée pour l’observer. Ce troisième point est au cœur