Deux chercheurs plongent dans les vies parallèles

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  • Le 18 avril 2017

  • Mathieu-Robert Sauvé
Le principe de localité en physique quantique admet le principe des vies parallèles.

Le principe de localité en physique quantique admet le principe des vies parallèles.

En 5 secondes

Paul Raymond Robichaud travaille sur le principe de localité en physique quantique; il croit aux «vies parallèles».

Un objet peut-il exister à deux endroits simultanément? «Oui, répond Paul Raymond Robichaud, qui met actuellement la dernière main à un doctorat en informatique quantique à l’Université de Montréal. Un photon peut se trouver en même temps sur deux planètes, voire deux galaxies. Et ce qui est vrai pour un photon l’est pour un objet complexe ou un individu», affirme-t-il.

Le doctorant a prononcé des conférences sur cette hypothèse, notamment à Bristol et à Zurich. Son directeur de thèse, l’éminent Gilles Brassard, professeur au Département d’informatique et de recherche opérationnelle, a aussi présenté son sujet de thèse à différentes occasions. «Ce qu’il a démontré pourrait nous forcer à revoir nos interprétations de la mécanique quantique. Paul a trouvé une façon d'expliquer en termes raisonnables ce qu’on observe, sans devoir invoquer ce qu'Einstein appelait par dérision les actions fantomatiques à distance», dit le professeur Brassard.

Dans les trois articles qui représentent environ six ans de travail et qui constituent la thèse de doctorat de Paul Raymond Robichaud (bientôt soumis à des revues spécialisées), divers aspects du phénomène des vies parallèles sont expliqués. Depuis les années 30, un débat fait rage sur la localité ou la non-localité de la mécanique quantique. «Le principe de localité veut qu’aucune action ne puisse avoir un effet d’un point à l’autre plus rapidement qu'à la vitesse de la lumière, signale l’étudiant. Or, j’ai réussi à établir que le principe de localité s’applique dans un monde imaginaire qui semble non local.»

Dans le champ de la physique théorique, lance-t-il en paraphrasant Albert Einstein, l’imagination est plus importante que la connaissance.

Une présentation remarquée

Dans une présentation par affiche exposée à plusieurs congrès de physique et d’informatique depuis 2012, qui constitue également le sujet du premier article, Paul Raymond Robichaud et Gilles Brassard ont mis en scène deux personnages, Alice et Bob, se déplaçant chacun dans un vaisseau spatial. Ils tiennent dans leurs mains une boîte portant des boutons indiquant les numéros «0» et «1» et pouvant émettre des signaux verts ou rouges quand on appuie dessus. Selon le principe de localité, le fait qu’Alice presse sur un bouton ne peut avoir aucun effet instantané sur le dispositif de Bob. Or, dans le système repris par les théoriciens montréalais à partir des travaux de Sandu Popescu et Daniel Rohrlich en 1994, il y a des corrélations entre les observations de part et d’autre qui semblent violer le principe de localité.

Dans un second article, le doctorant a proposé une nouvelle approche pour décrire la mécanique quantique de façon parfaitement locale. Plusieurs chercheurs avaient travaillé sur le problème sans parvenir à la simplicité mathématique de l’étudiant de l’Université de Montréal.

«Ce que j’ai montré, c’est que toute théorie qui n’admet pas la transmission de l’information plus vite qu’à la vitesse de la lumière peut respecter le principe de localité», commente M. Raymond Robichaud, faisant référence à son troisième article.

En conclusion de leur travail, les auteurs déclarent: «Peut-être vivons-nous des vies parallèles.»

Complexe? Bien sûr, les principes de la mécanique quantique ne s’acquièrent pas en deux coups de cuillère à pot. Il faut retenir que, à l’intérieur de la communauté scientifique, cette démonstration a eu un effet considérable. La diffusion prochaine des articles pourrait susciter un vif débat chez les spécialistes.

L’erreur du prof!

D’abord mathématicien, Paul Raymond Robichaud était déjà étudiant au doctorat en mathématiques lorsqu’il s’est inscrit en 2012 au cours Informatique quantique donné par Gilles Brassard. «Je ne connaissais rien de la mécanique quantique; ce cours m’a immédiatement fasciné», relate-t-il.

Il n’a pas pris de temps à assimiler l’esprit de la matière, puisqu’il a noté une erreur, néanmoins véhiculée à l'époque par tous les experts, dans la présentation du professeur. Elle portait sur le principe de localité. «Je suis allé le voir après avoir pensé à mon affaire. Je lui ai dit que ce qu'il nous avait présenté quelques jours plus tôt était pour le moins contestable.»

Paul Raymond Robichaud

Crédit : Amélie Philibert

Sans s’offusquer de la bravade, Gilles Brassard a révisé ses notes et mené des travaux de réflexion qui l’ont conduit à voir les choses autrement. «Paul m’a présenté une argumentation cohérente. Je me suis rendu à l’évidence: il fallait tout recommencer!» témoigne-t-il en exagérant à peine.

Les deux hommes travaillent ensemble depuis, dans le cadre de ce projet de doctorat qui tire à sa fin. «J’ai l’intention de poursuivre dans la voie de la recherche», mentionne le jeune homme, qui espère trouver un poste dans une université au terme de ses études. Déjà, un nouveau sujet d’article est apparu depuis la fin de l’étape de la rédaction.