L'expérience des deux fentes est un dispositif canonique où des particules ou des ondes traversent deux ouvertures séparées et produisent sur un écran de détection un motif d'interférence, montrant la superposition des amplitudes de probabilité associées aux différents trajets.

Principe

Les amplitudes quantiques des chemins alternatifs se superposent ; l'interférence résulte de l'addition des amplitudes complexes et disparaît dès qu'une information de quel-chemin est disponible, illustrant la complémentarité entre interférence et connaissance du trajet.

Démonstration

Éclairer deux fentes étroites et proches avec une source cohérente de lumière, d'électrons ou d'autres particules et enregistrer la distribution d'intensité sur un écran : avec les deux fentes ouvertes apparaît un motif de franges ; obstruer une fente supprime les franges d'interférence et donne un profil de diffraction d'une seule fente.

Mauvaise application

Affirmer que l'expérience nécessite une observation consciente pour faire « s'effondrer » l'interférence, ou interpréter à tort les franges de l'ensemble comme preuve que chaque particule traverse les deux fentes comme un objet classique, constitue une mauvaise application de la signification quantico-statistique du motif.

Conséquence

Une interprétation correcte établit que les motifs d'interférence reflètent la superposition des amplitudes de probabilité, ce qui a motivé le développement de concepts quantiques tels que la dualité onde-particule, la décohérence et le rôle de la mesure.

Inversion

L'inverse est le comportement de type particule obtenu dès lors que la distinguabilité des chemins est introduite : des détecteurs aux fentes ou des mécanismes de désalignement de phase éliminent la cohérence et transforment la distribution observée en somme des intensités monocouloir.

Limite

Le paradigme des deux fentes exige la cohérence spatiale et la stabilité de la source par rapport à l'espacement des fentes ; il n'impose pas d'ontologie (onde vs particule) et ne prouve pas d'interprétation particulière au-delà des prédictions opérationnelles ; des perturbations macroscopiques ou une cohérence insuffisante invalident la signature d'interférence classique.

Tension sémantique

Il existe une tension entre voir le motif comme preuve d'un 'comportement ondulatoire' et le considérer comme le résultat statistique d'amplitudes de probabilité ; les interprétations (Copenhague, mondes multiples, onde-pilote) lisent différemment ces mêmes données.

Synthèse

L'expérience des deux fentes synthétise l'idée quantique centrale selon laquelle les alternatives se combinent au niveau des amplitudes : si la cohérence est préservée, des interférences apparaissent à partir d'amplitudes superposées ; si l'information de trajet existe, la superposition disparaît et des statistiques de type particule réapparaissent.