L'équipe de chercheurs, dirigée par Markus Arndt de l'Université de Vienne en Autriche, a mené l'expérience en utilisant une technique appelée interférométrie neutronique. Les neutrons sont des particules subatomiques sans charge électrique, ce qui les rend idéales pour étudier les effets quantiques sans interférence des forces électromagnétiques.
Dans l’expérience, un faisceau de neutrons a été divisé en deux trajets distincts à l’aide d’un séparateur de faisceau, de la même manière que la lumière est divisée dans une expérience à double fente. Selon la physique classique, un gros objet comme un neutron devrait se comporter comme une particule classique, en suivant l’une des deux trajectoires.
Cependant, les résultats ont montré un comportement nettement quantique. Les neutrons se sont comportés comme s'ils suivaient simultanément les deux trajets, interférant avec eux-mêmes et créant un motif d'interférence caractéristique sur un écran de détection. Ce modèle est une signature de la dualité onde-particule, un principe fondamental de la mécanique quantique qui stipule que les particules peuvent présenter à la fois des propriétés ondulatoires et particulaires.
Les chercheurs ont encore augmenté la masse des particules utilisées dans l'expérience en combinant des neutrons avec des atomes, créant ainsi ce que l'on appelle des « interféromètres à ondes de matière ». Remarquablement, les effets quantiques ont persisté même pour ces particules composites plus grosses.
Cette expérience révolutionnaire a de profondes implications pour notre compréhension du monde quantique. Cela suggère que les lois de la mécanique quantique ne se limitent pas au domaine des minuscules particules mais peuvent également s’étendre aux objets macroscopiques. Cela pourrait avoir des implications significatives dans des domaines tels que l’informatique quantique, la détection quantique et les fondements de la physique.
En repoussant les limites de nos connaissances et en remettant en question nos intuitions classiques, cette expérience représente une étape importante dans notre exploration de la nature fondamentale de la réalité. En approfondissant les mystères de la mécanique quantique, nous pourrions découvrir de nouvelles connaissances sur l’univers et ouvrir la voie à des technologies révolutionnaires exploitant la puissance des phénomènes quantiques.