Un monde quantique plus petit et plus mystérieux ose défier nos idées fondamentales sur le temps et l’espace sous la surface d’une réalité familière. Dans ce mini-monde, les concepts «avant» et «après» se dissolvent littéralement, de sorte que deux événements peuvent se précéder et réussir l'un pour l'autre. En d'autres termes, l'événement A peut survenir avant B. et vice versa.
Cette idée s’appelle «commutation quantique» et a été proposée pour la première fois en 2009. Des expériences précédentes ont montré que A peut précéder ou être réalisé dans l’événement B, mais l’étude ne peut confirmer que deux scénarios se sont produits au même endroit.
Pour déterminer exactement où ces violations causales se sont produites, les chercheurs ont mis en œuvre un commutateur quantique avec une architecture légèrement différente. La nouvelle conception a permis de démontrer expérimentalement que A se produit avant et après l'événement B, non seulement au même moment, mais également au même endroit. Les scientifiques ont programmé et observé comment un photon (une particule de lumière quantique) se déplace le long d'une cible, capable de choisir l'une des deux manières.
Un photon est considéré comme une particule et une onde. Si les scientifiques l’utilisaient avec une polarisation horizontale (les ondes oscillent), le photon devrait alors passer à A puis reculer pour pouvoir passer à B (c’est-à-dire que A est passé avant B). Si nous parlons d'un photon vertical, alors B vient en premier, puis A (B se réalise avant A). Cependant, dans le monde quantique dominé par le phénomène étrange de la superposition. Les photons peuvent être polarisés à la fois horizontalement et verticalement. Ici encore, le fameux paradoxe du chat de Schrödinger est rappelé: dans le monde quantique, il peut être à la fois vivant et mort.
Certes, il y a un truc: les physiciens ne peuvent pas voir ou mesurer ce que font les photons. Le fait est que l'acte de mesure lui-même détruit la superposition, car il obligera les photons à choisir dans quel ordre ils doivent suivre. Au lieu de cela, les chercheurs ont utilisé un certain nombre d '«obstacles», sous la forme d'éléments optiques (lentilles et prismes), qui ont indirectement permis de distinguer les deux événements.
Au fur et à mesure que les photons traversaient les chemins, les lentilles et les prismes modifiaient la forme des ondes de chaque photon. Cela a transformé leur polarisation (direction). À la fin du voyage, vous pourrez mesurer la nouvelle polarisation. L'équipe a créé différents éléments optiques pour effectuer de nombreux tests avec différents paramètres. La combinaison de mesures a servi de «témoin causal» - la valeur est devenue négative si les photons passaient les deux chemins simultanément.
Il s'est avéré que lorsque les photons étaient en superposition, le témoin causal devenait négatif, indiquant que les photons se déplaçaient dans les deux sens. C'est-à-dire que pour eux «avant» et «après» n'existaient pas.
