Des scientifiques ont trouvé des preuves solides que l’intrication quantique peut se produire entre des particules lourdes à la durée de vie extrêmement courte. L’intrication, qui signifie que des particules issues d’une même source restent liées quelle que soit la distance et qu’Einstein qualifiait d’« action effrayante à distance », est au fondement des réseaux de communication sécurisés et des ordinateurs quantiques. Dans le cadre de l’expérience ATLAS au CERN, des protons ont été collisionnés à 99,99 % de la vitesse de la lumière, produisant une énergie de 13 billions d’électronvolts ainsi que le boson de Higgs. Découvert en 2012, le Higgs a confirmé l’existence du champ qui confère leur masse aux particules. Les premières preuves solides d’intrication ont été détectées entre deux bosons Z issus de la désintégration du Higgs. Les directions des électrons et des muons laissés par les bosons Z, qui se désintègrent en bien moins d’une seconde, ont été mesurées à l’aide du détecteur ATLAS.
Pourquoi est-ce important ?
Cette découverte étend le champ des recherches sur l’intrication aux particules lourdes à la durée de vie extrêmement courte. La désintégration du Higgs permet d’étudier, dans un même cadre expérimental, les processus liés au champ qui confère leur masse aux particules et l’intrication quantique. Comme les bosons Z se désintègrent très rapidement, l’évaluation repose sur la mesure des directions des électrons et des muons qu’ils laissent derrière eux plutôt que sur les particules elles-mêmes, ce qui confère un rôle déterminant au détecteur ATLAS. Ce résultat montre que le phénomène au fondement des réseaux de communication sécurisés et des ordinateurs quantiques peut également être étudié lors de collisions de particules à haute énergie, tandis que le fait que les données actuelles constituent des preuves solides maintient la distinction entre une confirmation définitive et un indice expérimental fort.