Choix retardé. Dans un Mach-Zehnder à photon unique, la seconde séparatrice est soit présente (on observe des franges), soit absente (on sait par quel bras le photon est passé). Quand le choix est fait après la première séparatrice, le résultat ne dépend que de ce choix final : le photon ne peut pas avoir « décidé » à l’avance s’il se comporte en onde ou en particule.
Mesure sans interaction. On place un objet absorbant dans un bras d’un Mach-Zehnder réglé pour qu’un des détecteurs reste sombre à vide. Si ce détecteur se déclenche, l’objet est présent alors que le photon n’a pas été absorbé : avec un interféromètre équilibré, cela arrive avec la probabilité , contre pour l’absorption. Des cycles successifs (effet Zeno quantique) améliorent fortement cette efficacité.
Fig. 45. – Mach-Zehnder à photon unique. (a) Choix retardé : la seconde séparatrice est insérée ou retirée après le passage du photon dans . (b) Mesure sans interaction : un objet absorbant dans un bras ; si , sombre à vide, se déclenche, l’objet est présent sans que le photon ait été absorbé.
Pour aller plus loin. V. Jacques et al., Science 315, 966 (2007) ; A. C. Elitzur et L. Vaidman, Foundations of Physics 23, 987 (1993).