En construisant le cadre le plus général pour le paradoxe de Hardy à n particules et l'inégalité de Hardy, les résultats du nouvel article fournissent un paradoxe de Hardy plus fort, et peut également détecter plus d'états intriqués quantiques. Comme la probabilité de succès du paradoxe de Hardy généralisé à trois qubits atteint 0,25, les chercheurs espèrent beaucoup qu'il sera observé dans de futures expériences. Crédit :Jiang, et al. © 2018 Société américaine de physique
En 1993, le physicien Lucien Hardy a proposé une expérience montrant qu'il existe une faible probabilité (environ 6 à 9 %) d'observer une particule et son antiparticule interagir sans s'annihiler, ce qui est impossible en physique classique. La façon d'expliquer ce résultat est d'exiger que la théorie quantique soit non locale :c'est-à-dire permettre l'existence de corrélations quantiques à longue distance, comme l'enchevêtrement, de sorte que les particules peuvent s'influencer sur de longues distances.
Jusque là, Le paradoxe de Hardy a été démontré expérimentalement avec deux particules, et quelques cas particuliers avec plus de deux particules ont été proposés mais non démontrés expérimentalement. Maintenant dans un nouvel article publié dans Lettres d'examen physique , les physiciens ont présenté un paradoxe de Hardy généralisé qui s'étend à un nombre quelconque de particules. Plus loin, ils montrent que toute version du paradoxe de Hardy qui implique trois particules ou plus entre en conflit avec la théorie locale (classique) encore plus fortement qu'aucune des versions précédentes du paradoxe. Pour illustrer, les physiciens ont proposé une expérience avec trois particules dans laquelle la probabilité d'observer l'événement paradoxal atteint environ 25 %.
"Dans ce document, nous montrons une famille de paradoxe de Hardy généralisé au plus haut degré, en ce qu'en ajustant certains paramètres, ils incluent non seulement des extensions connues auparavant en tant que cas particuliers, mais aussi donner des conflits plus aigus entre les théories quantiques et classiques en général, " Le co-auteur Jing-Ling Chen de l'Université de Nankai et de l'Université nationale de Singapour a déclaré Phys.org . "Quoi de plus, sur la base des paradoxes, nous sommes capables d'écrire les inégalités du roman de Bell, qui nous permettent de détecter plus d'états intriqués quantiques."
Comme l'expliquent les physiciens, Le paradoxe de Hardy implique des inégalités qui correspondent aux inégalités du théorème de Bell, un théorème montrant que la mécanique quantique doit violer soit la localité, soit le réalisme. Comme des recherches antérieures l'ont montré, Le paradoxe de Hardy peut être interprété en termes d'inégalités en considérant les probabilités que certains événements se produisent. Supposons que les probabilités que A
"Mettre tout simplement, Le paradoxe de Hardy stipule qu'une séquence d'événements classiquement impossible d'un bout à l'autre - imaginez simplement un serpent dévorant sa queue - pour ainsi dire, sont irrémédiablement possibles dans la région quantique, " dit Chen. "C'est vraiment surprenant."
À l'avenir, les physiciens prévoient d'explorer plus avant les liens entre le paradoxe de Hardy généralisé et les inégalités de Bell. En ce qui concerne les expériences, un groupe de l'Université des sciences et technologies de Chine a commencé à réaliser l'expérience basée sur les photons pour vérifier le paradoxe de Hardy le plus fort.
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