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Observation de l’intrication quantique dans les expériences ATLAS au Grand collisionneur de hadrons du CERN

Top antitop quark event

Événement top-antitop quark

« L’action effrayante » est une expression célèbre inventée par Albert Einstein pour exprimer son malaise face à l’intrication quantique. L’intrication quantique est un phénomène de mécanique quantique dans lequel deux ou plusieurs particules se lient de sorte que leurs états quantiques sont interconnectés, quelle que soit leur distance dans l’espace.

Lorsque deux particules sont intriquées, l’état de l’une est directement lié à l’état de l’autre. Par exemple, si vous mesurez le spin d’une particule, vous connaissez instantanément le spin de l’autre particule, même si elle se trouve à des années-lumière. La partie « effrayante » fait référence au fait que ces particules semblent communiquer instantanément. Si vous faites une mesure sur une particule, le résultat de la mesure sur son partenaire intriqué est corrélé d’une manière qui défie la compréhension classique de l’espace et du temps. Ce phénomène semble violer le principe de localité, qui stipule que les objets ne peuvent pas être influencés instantanément par des objets distants (rien ne peut voyager plus vite que la vitesse de la lumière). Cependant, l’intrication quantique n’implique pas de transfert d’information au sens traditionnel du terme, elle ne contredit donc pas directement la relativité.

John Bell a formulé un théorème dans les années 1960 qui englobe un certain nombre de résultats étroitement liés en physique, qui affirment tous que la mécanique quantique est incompatible avec les théories locales à variables cachées, compte tenu de certaines hypothèses de base sur la nature de la mesure. Les tests expérimentaux, tels que ceux d’Alain Aspect dans les années 1980, ont toujours soutenu la mécanique quantique et la réalité de l’intrication sur des variables cachées.

En bref, « l’action effrayante » fait référence à la connexion non intuitive et non locale entre des particules intriquées, ce qui semble défier la physique classique, mais constitue un aspect bien documenté et fondamental de la mécanique quantique.

Malgré le malaise d’Einstein à propos de ce concept, l’intrication quantique a été vérifiée expérimentalement à de nombreuses reprises et constitue la base de technologies telles que la cryptographie quantique, la téléportation quantique et le développement des ordinateurs quantiques. L’intrication quantique a été observée dans une grande variété de systèmes et d’échelles de longueur, allant du microscopique au macroscopique, mais reste largement inexplorée aux plus hautes échelles d’énergie accessibles.

Une équipe de scientifiques d’ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus), le plus grand collisionneur du Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN près de Genève, a signalé le 18 septembre la plus haute énergie observée à ce jour dans les événements quark top-antitop produits au LHC, en utilisant un ensemble de données de collisions proton-proton. ATLAS est la plus grande expérience de collisionneur de particules à usage général du LHC, conçue pour observer des phénomènes impliquant des particules extrêmement massives qui n’étaient pas observables auparavant par des accélérateurs à plus faible énergie. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature.

« Bien que la physique des particules soit profondément enracinée dans la mécanique quantique, l’observation de l’intrication quantique dans un nouveau système de particules et à une énergie beaucoup plus élevée que ce qui était possible auparavant est remarquable », a déclaré Andreas Hoecker, porte-parole de l’expérience ATLAS, dans un communiqué, selon LiveScience. « Cela ouvre la voie à de nouvelles recherches sur ce phénomène fascinant, ouvrant un riche menu d’exploration à mesure que nos échantillons de données continuent de croître. »

Les collisionneurs agissent sur les particules fondamentales et leurs interactions aux énergies les plus élevées accessibles en laboratoire, surpassées uniquement par les sources astrophysiques. Les collisionneurs de hadrons fournissent un environnement véritablement relativiste et fournissent une riche variété d’interactions fondamentales rarement prises en compte pour les expériences d’information quantique.

Les données brutes ont été générées par l’expérience ATLAS. Les données dérivées étayant les conclusions de cette étude sont disponibles sur demande auprès de la collaboration ATLAS. Le logiciel de réduction des données ATLAS est disponible auprès de Zenodo (https://doi.org/10.5281/zenodo.4772550). La modélisation et l’analyse statistique s’appuient sur le logiciel ROOT et ses modules intégrés RooFit et RooStats, disponibles sur Zenodo (https://doi.org/10.5281/zenodo.3895852). Le code permettant de configurer ces outils statistiques et de traiter leurs résultats est disponible sur demande.

  1. ion adrian
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    Desi ratiunea noastra duala respinge ca fiind posibil de inteles logic acest fenomen cuantic « el este adica exista » asa ca daca logica bivalenta sau oricat de valenta ar fi, ramane deoparte pentru moment si ne gandim la Dumnezeu care spune despre El doar: Ego Sum Qui Sum si prin Dumnezu eu inteleg Transcendenta cu care consider ca noi Creaturile unice sau nu in Univers avem doar o tangenta exprimata TRINITAR si anume:
    « Ego sum qui sum » = identic « Legea identitatii= identic « legea care s-ar defini dupa relatia y=e^x » cum este legea Hoyle(data indpendent si de mine adica nestind de Hoyle, in anii 60-70 ai trecutului secol XX cand am aflat de Hubble) care decurge din masuratorle lui Hubble.

    PS A doua propozitie esentiala nepusa pana acum asa public ca aici, desi eu o spun mereu tot de 30-40 ani pe unde mai o pot face si evident pare ca mai nimeni nu o intelege!

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