Interféromètre de Mach-Zehnder
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L'interféromètre de Mach-Zehnder est un interféromètre optique créé par Ernst Mach et Ludwig Zehnder. Il est constitué de deux miroirs et de deux miroirs semi-réfléchissants. Comme le montre le schéma ci-contre, un faisceau lumineux est divisé en deux, puis ces deux faisceaux sont alors recombinés à l'aide d'un miroir semi-réfléchissant. Ils vont donc pouvoir interférer entre eux. La figure d'interférences ainsi obtenue permet de réaliser des mesures très précises sur la source de lumière.
Cet interféromètre présente deux sorties pour la lumière. L'interprétation classique de la lumière permet de montrer qu'une seule des deux voies présente une sortie de lumière. C'est effectivement ce que l'on observe.
[modifier] Expériences à un photon
Lorsque l'on réduit l'intensité lumineuse : on constate que seule une des sortie transmet, meme si le flux est réduit à un photon à la fois. On peut alors se demander par quel chemin sont passés les photons.
Si on introduit un obstacle sur une des branches de l'interféromètre, on constate que les photons sortent aussi par la sortie A. La question est comment un photon, sorti par A, et donc ayant suivi le chemin non obturé, connaît l'existence d'un obstacle en M?
Si on n'envoie qu'un seul et unique photon et qu'on démonte le mécanisme ensuite, la sortie éventuelle du photon par A démontre l'existence d'un obstacle en M alors que M n'a reçu aucun photon. Comment peut-on acquerir de l'information sur M sans lui envoyer d'énergie?
Kwiat et al. ont conçu une méthode (à base de filtres de polarisation) permettant de tester si l'obstacle absorberait le photon qui réduit aussi près de 0 qu'on désire la probabilité qu'un photon réel frappe l'objet testé.
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