Un télégraphe à travers un tunnel temporel caché ✛ ✎ ✦

Original: "Quantum Entanglement without nonlocal causation in (3,2)-dimensional spacetime"
· Marco Pettini
arXiv:2311.17070 · 2023-11-26 · arXiv non-exclusive · analyse indépendante · 3 min
L'intrication quantique peut être décrite comme un échange d'informations à travers un temps supplémentaire caché — sans signaux supraluminiques et sans renoncer à la causalité.

Deux coursiers partent d'une même ville dans des directions opposées. Une heure plus tard, chacun ouvre son enveloppe : l'une contient une feuille marquée « plus », l'autre « moins ». Comment ont-ils su qui recevrait quoi ? Dans le monde quantique, une telle paire est appelée intriquée, et ses particules se comportent exactement de la même manière : la mesure de l'une détermine instantanément l'état de l'autre, même si elles sont séparées par des kilomètres.

La physique standard interdit les signaux supraluminiques, c'est pourquoi les corrélations des particules intriquées sont considérées comme inexplicables dans l'espace-temps habituel. L'auteur de ce nouveau travail propose un modèle jouet : les deux coursiers ne communiquent pas directement, mais appellent tous deux un central caché, situé dans une seconde dimension temporelle. Le signal y voyage à une vitesse finie, mais pour nous, qui vivons dans un seul temps, la conversation semble instantanée.

Au lieu de variables cachées, on introduit un champ subquantique hypothétique qui se propage dans une dimension temporelle supplémentaire à vitesse finie. Pour décrire l'impulsion porteuse d'information, on utilise l'équation de sine-Gordon — elle décrit des ondes stables, semblables à des bosses solitaires, qui ne s'étalent pas en se déplaçant.

Le modèle reproduit les corrélations standard pour une paire intriquée : si une particule s'effondre dans l'état « plus », l'autre passe dans l'état « moins ». La prédiction clé est l'apparition de corrélations similaires entre des particules de paires différentes, si leurs détecteurs sont plus proches l'un de l'autre que de leurs partenaires respectifs. Cela peut être testé en mesurant le paramètre S dans l'inégalité de Bell : pour des particules indépendantes, il ne doit pas dépasser 2, alors que le modèle autorise jusqu'à 2√2 ≈ 2.828.

Un schéma expérimental est proposé : deux sources indépendantes de photons intriqués, les détecteurs d'Alice et d'Ève sont placés près l'un de l'autre, tandis que ceux de Bob et de Tom sont éloignés. Si des corrélations violant l'inégalité de Bell apparaissent entre Alice et Ève, cela indiquerait un échange d'informations à travers un temps supplémentaire.

Ce travail se distingue des approches voisines en ce qu'il utilise un temps supplémentaire plutôt que des dimensions spatiales additionnelles ou des signaux supraluminiques. Cela permet de préserver la causalité tout en fournissant un « mécanisme » aux corrélations. Si l'expérience confirme l'hypothèse, l'information obtiendra un statut ontologique, comme le supposait Wheeler. Dans le cas contraire, une nouvelle interdiction sera établie, limitant les modèles à temps supplémentaire.

Pour l'instant, c'est de la connaissance pure, sans applications visibles. Mais les deux coursiers avec leurs enveloppes ne sont plus seulement un tour de passe-passe : ils pourraient être la trace d'un tunnel caché par lequel la nature transmet des messages plus vite que nous ne pouvons le remarquer.

Les dimensions temporelles supplémentaires sont généralement évitées à cause du « paradoxe du grand-père » : les voyages dans le temps pourraient permettre de tuer un ancêtre. L'auteur contourne cela en supposant que seul le champ subquantique vit dans deux temps, tandis que les particules restent dans un seul.

Scientifiques
Abner ShimonyAlain AspectAnton ZeilingerArtur EkertDaniel GreenbergerJohn Clauser
Notions
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