Pourquoi même un instrument lourd tremble express
Le monde quantique aime l'équilibre. Lorsqu'on force une particule massive à se dédoubler — à suivre deux chemins à la fois — quelque chose doit bouger en retour. Ce « quelque chose », c'est l'appareil lui-même qui a séparé la particule.
Une plateforme lourde repose sur des ressorts souples. Vous poussez brusquement un chariot loin d'elle dans une direction — la plateforme recule légèrement dans l'autre. C'est pareil ici : l'appareil qui crée la superposition reçoit un recul microscopique. Son centre de masse se déplace. Si ce déplacement est plus grand que l'incertitude de position de l'appareil lui-même au sens quantique, la particule et l'appareil s'intriquent. La cohérence quantique de la particule est perdue — non pas à cause du bruit ou de la chaleur, mais à cause de la géométrie même de l'expérience.
Les auteurs ont dérivé une règle simple : pour préserver une superposition de particule d'étendue $d$, l'appareil de masse $M$ doit être soit très froid, soit très solidement boulonné à la table. Sinon, son tremblement brouille l'image. Curieusement, la limite s'applique même pour des particules beaucoup plus légères que la masse de Planck et pour des appareils très massifs. Par exemple, dans les expériences d'intrication gravitationnelle de deux particules, le recul des miroirs ou des pièges peut devenir un obstacle décisif.
Ce n'est pas une condamnation, mais un repère. En connaissant la limite, on peut calculer à l'avance quelle table, quel refroidissement et quelle rigidité sont nécessaires pour que la danse quantique ait lieu.
La masse de Planck est d'environ 22 microgrammes, soit la masse d'un grain de sel. Toute la mécanique quantique « lourde » travaille jusqu'à présent avec des masses des milliards de fois plus petites.