Qu'est-ce qu'Einstein appelait une « action fantôme à distance » ?

L'« action fantôme à distance » était le surnom moqueur qu'Einstein donnait à l'intrication quantique. Mesure l'une de deux particules intriquées, et le résultat de l'autre s'accorde, aussi loin soit-elle. Fabrique deux particules au spin total nul. Si l'une tourne dans le sens horaire sur un axe, l'autre tourne toujours dans le sens antihoraire sur ce même axe, même à l'autre bout du monde.

En 1935, Einstein, Boris Podolsky et Nathan Rosen ont soutenu que c'était impossible. Donc, selon eux, la mécanique quantique devait être une théorie incomplète. Erwin Schrödinger, qui a inventé le mot « intrication », était mal à l'aise lui aussi. Il y voyait pourtant le trait caractéristique de la mécanique quantique, celui qui rompt avec la pensée classique.

Pendant des décennies, le débat est resté philosophique. Puis, en 1964, John Bell a trouvé un moyen de le tester. Il a établi une limite, aujourd'hui appelée inégalité de Bell. Elle plafonne la corrélation possible entre deux particules si chacune porte en secret ses propres réponses depuis le départ. La mécanique quantique prédisait que des particules intriquées dépasseraient cette limite. Les expériences de Stuart Freedman et John Clauser en 1972, puis d'Alain Aspect en 1982, ont montré que c'est le cas. Clauser, Aspect et Anton Zeilinger ont partagé le prix Nobel de physique 2022 pour ce travail.

Rien de tout cela ne permet d'envoyer un signal plus vite que la lumière. Chaque mesure sur une particule intriquée reste aléatoire. On ne peut pas choisir ce qu'on va voir. On peut seulement comparer les résultats après coup, par un moyen ordinaire, et constater qu'ils concordaient. La corrélation est réelle, mais elle ne transporte aucun message.