La Gravité Classique Peut Induire l'Intrication Quantique, Selon des Physiciens de Royal Holloway

Deux physiciens de l'Université de Londres, Royal Holloway, ont publié des travaux qui remettent en question une hypothèse fondamentale de la physique moderne concernant l'unification de la mécanique quantique et de la relativité générale. La recherche, menée par le Dr Richard Howl et l'étudiant diplômé Joseph Aziz, démontre que les champs gravitationnels décrits par la physique classique sont capables de provoquer une intrication quantique entre des particules matérielles, sans nécessiter une théorie de la gravité quantique. Cet article est paru dans la revue Nature le 22 octobre 2025.

L'étude s'appuie sur une expérience de pensée proposée par Richard Feynman en 1957, qui suggérait qu'une interaction gravitationnelle entre un objet en superposition quantique et un autre prouverait la quantification de la gravité. Howl et Aziz ont étendu ce cadre théorique en utilisant la théorie quantique des champs pour décrire la matière. Ils ont établi que des processus physiques locaux, impliquant des particules virtuelles, peuvent transmettre de l'information quantique et générer une forme d'intrication, même lorsque le champ gravitationnel est traité comme étant purement classique.

Le concept d'intrication, où les états quantiques de particules sont inextricablement liés, est habituellement associé à la médiation par des quanta, comme les gravitons hypothétiques. La nouvelle proposition introduit le terme de « quasi-intrication », une corrélation quantique plus faible qui ne repose pas sur la quantification de la gravité. Le Dr Howl a précisé que si un effet d'intrication observé est fort, il est probable qu'il soit le signe d'une véritable gravité quantique, alors qu'une corrélation plus faible pourrait être entièrement expliquée par les interactions gravitationnelles classiques.

Cette approche théorique a des implications directes pour les expériences en cours visant à sonder la nature quantique de la gravité, notamment celles menées par les groupes de recherche de Markus Aspelmeyer à l'Université de Vienne et de Sougato Bose à l'University College London. Les travaux antérieurs, y compris ceux de Chiara Marletto et Vlatko Vedral de l'Université d'Oxford, se concentraient sur la recherche d'une intrication qui serait une preuve sans équivoque de la quantification de la gravité, s'appuyant sur des théorèmes stipulant que la gravité classique ne peut transmettre que de l'information classique.

Les résultats d'Aziz et Howl indiquent que l'effet de cette quasi-intrication présente une échelle différente de celle prédite par les théories de la gravité quantique, fournissant ainsi des paramètres cruciaux pour distinguer les deux phénomènes lors de futures expériences. Bien que cette avancée ne réfute pas l'existence de la gravité quantique, elle complexifie le test proposé par Feynman, car l'intrication seule pourrait ne plus constituer la preuve définitive attendue. La recherche confirme que la gravité, décrite classiquement par la courbure de l'espace-temps, interagit avec les champs quantiques de manière plus riche que ce que les théorèmes antérieurs supposaient.