Onde ou particule, le photon défie toujours l’intuition

La dualite onde/particule se teste la plupart du temps a l’aide de photons uniques envoyes dans un interferometre de Mach-Zehnder equilibre. On peut alors observer des comportements consideres comme mutuellement exclusifs, a savoir ondulatoire (presence d’interferences) ou corpusculaire (absence d’interferences) selon la presence ou l’absence de la lame separatrice en sortie de l’interferometre. Nous presentons un nouveau type d’experience de complementarite dans laquelle cette lame separatrice est preparee dans une superposition coherente lui permettant d’etre a la fois presente et absente. Cette preparation est « activee » grâce a l’emploi de paires de photons intriques en polarisation. L’un des photons, dit test, est envoye dans l’interferometre et est detecte alors que son jumeau, dit corroborant, permet de determiner si un comportement de type ondulatoire, corpusculaire ou intermediaire a ete observe pour le photon test. En manipulant l’etat de polarisation du photon corroborant et la phase de l’interferometre du photon test, nous observons une transition continue entre aspects ondulatoire et corpusculaire, signature forte de la notion de complementarite introduite par Bohr et donc de la non exclusivite de ces comportements.