1.4.5 La non-localité

Dans certaines situations, l'observation d'une particule à un endroit peut influencer instantanément l'état d'une autre particule à un autre endroit, aussi lointain qu'on le veut du premier. Par conséquent, «quelque chose» peut circuler plus rapidement que la vitesse de la lumière. Ce «quelque chose» est cependant non matériel et non énergétique. De plus, et cela est fondamental, il ne peut pas être contrôlé et servir à communiquer un message. Malgré les apparences, cette influence instantanée quantique ne va pas à l'encontre de la relativité d'Einstein qui demande, non pas que rien ne puisse voyager plus vite que la lumière, mais uniquement que aucune forme de matière, d'énergie ou de communication ne puisse le faire. (Il n'y a donc pas de paradoxe en jeu même si, historiquement, certains ont cru en voir un, d'où le nom de «Paradoxe Einstein-Podolsky-Rosen (EPR)» souvent attribué à ce phénomène.) Cette influence instantanée est à la base de ce qu'on appelle la «téléportation quantique».

Alors que vous passez l'été en Europe, vous recevez un appel téléphonique de vos parents en Californie qui vous annoncent que vous avez gagne 70 millions de dollars a la loterie. Vous sautez de joie. La voix de vos parents, la cause de votre joie, a parcouru 7000 miles en une fraction de seconde avant d'atteindre vos oreilles et a donc pris un certain temps pour vous influencer.

Par contre lorsqu'un événement se produisant à un endroit, affecte un autre événement ailleurs instantanément, cela s'appelle "non localité" .Et bien que ceci aille à l'encontre des lois de la relativité restreinte (aucun signal ne peut voyager plus vite que la vitesse de la lumière), cela est possible en mécanique quantique.

Dans cette expérience, une paire de particules réagit puis se sépare. La mécanique quantique montre que le résultat des mesure sur l'une des particules, permet de prédire le résultat des mesures sur l'autre particule. Et ceci parce que les deux particules ont formé "un système physique " à un moment donné.

Si l'on effectue une mesure sur une particule, la fonction d'onde s'écrase pour prendre la valeur de la mesure. Qu'arrive -t-il à la seconde particule ? Puisque les deux particules formaient un système, cela signifie que la mesure de l'une des particules implique la mesure de l'autre instantanément.
L'expérience nécessitant l'introduction de propriétés physiques complexes, il a été imaginé une expérience analogue utilisant des particules de couleur, pour faciliter la compréhension du principe de la non localité (cette expérience n'est pas réelle).
Considérons une particule blanche qui se sépare en deux particules : une verte et une magenta (vert + magenta = blanc) Les deux particules se déplacent en s'éloignant l'une de l'autre à la vitesse de la lumière pendant 10 ans. Les deux particules sont alors éloignées de 20 années-lumière.
Si l'on décide alors de mesurer la première particule dans une chambre rouge, et que l'on trouve la particule jaune, au même instant la même particule est devenue bleue (de sorte que leur somme soit toujours blanc, jaune + bleu = blanc).Comment la seconde particule a-t-elle pu "savoir " que la première particule a été mesurée ? Et comment a-t-elle été affectée par cette mesure ?
Einstein n'a jamais cru en ce paradoxe, mais cet effet a été confirmé en 1986 par Alain Aspect à l'institut d'optique théorique et appliquée à Paris.