Beaucoup de gens non familiers avec le chat de Schrödinger vont s’interroger sur le rôle des physiciens dans le salut d’une espèce sans doute en voie de disparition, baptisée Schrödinger.

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Pour ceux qui ne connaissent pas l’histoire, il s’agit là d’un chat imaginaire, d’une pure création sortie tout droit de l’imagination d’un éminent physicien, philosophe et théoricien autrichien, né en 1887 à Erdberg à Vienne. Son nom est Erwin Schrödinger, d’où l’attribution du nom à sa création.

En 1910, ce scientifique, rendu célèbre par ses divers apports théoriques au monde de la physique, obtient son doctorat de physique et sera titulaire en 1933 du prix Nobel de Physique avec Paul Dirac.

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Le savant, parti en 1961, est surtout connu, dans le monde de la physique, pour son intérêt particulier et avant-gardiste à la physique quantique qui traite du monde de l’atome et doit son existence aux mathématiques.

Le chat de Schrödinger est le nom donné à une expérience restée dans le domaine de la théorie et imaginée en 1935 par Schrödinger, pour expliquer le phénomène de la superposition quantique qui existe dans le monde de l’atome, soit le comportement imprévisible des particules au niveau quantique, ou pour faire simple, l’existence de manière arbitraire de deux, trois, voire un nombre potentiellement illimité d’ondes superposées dans un même point, chose qui semblait problématique à l’époque.

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En vue d’expliquer la théorie de la superposition quantique, Erwin Schrödinger a offert à la pensée humaine le scénario imaginaire du chat dans la boîte,

En fait, cette expérience consiste à enfermer un chat dans une boite close contenant un dispositif qui est une source de désintégration radioactive, un compteur Geiger et une fiole de poison scellée. Si le compteur Geiger détecte la désintégration radioactive d’un seul atome, il détruit la fiole de poison qui élimine le chat.

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Dhatfield/Wikipedia Commons

Le problème qui se pose à ce moment-là est qu’il n’y a aucun moyen de regarder à l’intérieur de la boite, ni de prévoir si le chat est vivant ou non. Il doit forcément être dans l’une ou l’autre condition, jusqu’à ce qu’on ouvre la boîte. Ce faisant, et de manière tout à fait aléatoire et imprévisible, le chat sera soit vivant, soit le contraire, mais pas les deux à la fois.

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Mais qu’en serait-il si cette règle venait à être inversée, c’est-à-dire, si l’on parvenait à prévoir les phénomènes relevant jusque-là de l’arbitraire ?

C’est dans cette perspective qu’une équipe de physiciens de l’Université de Yale est arrivée à penser que c’est possible. Dans une récente étude, ils ont démontré qu’ils pouvaient prédire ce que l’on appelle un « saut quantique », et même à inverser le processus après son démarrage. Ainsi, ils disent avoir enfin trouvé un moyen pour « sauver » le chat de Schrödinger.

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En effet, les physiciens ont pu observer le chat de Schrödinger en action, prédire le sort du félin et même le sauver d’une disparition certaine.

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Ils sont désormais en mesure de prédire, mais aussi de manipuler le saut quantique dont on a parlé plus haut et qui échappait à tout contrôle, en rendant possible la modification délibérée du résultat.

Pour ce faire, les chercheurs se sont servis d’atomes artificiels appelés qubits. Ces atomes font des sauts quantiques sous l’effet d’un rayonnement déclenchant le phénomène de désintégration radioactive.

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L’objet de la découverte est qu’ils ont pu trouver le moyen, non pas de prévoir le saut quantique, mais d’arrêter son processus entamé, au bout de calculs pointus en renvoyant le qubit à son état normal par la provocation d’une autre impulsion de rayonnement parfaitement synchronisée, à même d’inverser le saut quantique après sa détection.

En d’autres termes, et pour reprendre la métaphore du chat de Schrödinger, les scientifiques ont pu empêcher le chat de perdre la vie.

Il est intéressant de souligner que les chercheurs espèrent dépasser le cap de l’inversion du processus entamé du saut quantique, lequel, après une surveillance soutenue, s’est révélé suivre un même chemin, rendant possible la réussite de l’expérience.

« Les sauts quantiques d’un atome sont quelque peu analogues à l’éruption d’un volcan. », a déclaré Zlatko Minev. « Ils sont complètement imprévisibles à long terme. »

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Néanmoins, ce dernier estime que les chercheurs seront en mesure de détecter avec certitude un avertissement de catastrophe imminente et agiront avant que celle-ci ne se produise.


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