Particules intriquées

[Invité invité545545]

Bonjour,il y a un truc que je n'ai pas pigé:

Pour les particules intriquées,qu'est-ce-qui nous prouve qu'elles le sont ?

Après tout,la probabilité qu'on tombe sur 2 particules qui vont toutes deux dans un sens inverse n'est pas faible,non ?

[pascal_meheut]

Le problème n'est pas qu'elle aillent en sens inverse mais que dès qu'on mesure qque chose sur l'une (comme la polarisation), on trouve la même valeur sur l'autre.

 

En gros, tu as 2 particules qui se sont croisées puis vont vivre leur vie. Normalement, elles devraient être indépendantes et ne pas donner les mêmes résultats aux mesures. En gros, on mesure la polarité de l'une sur un axe, ca donne 0 ou 1. L'autre devrait donner aléatoirement 0 ou 1 aussi et on aurait que 50% de mesures identiques.

 

Quand elles sont intriquées, on trouve 100%.

[roger63]

Je viens de suivre sur Arte l'émission qui parle de ce sujet très intéressant (et aussi des multivers, théorie alternative a l'univers unique).

Malgré ce qui y est dit, je ne vois pas comment le fait de mesurer (observer?) une particule affecte son état..

Ce phénomène d'intrication est par ailleurs passionnant!

[pascal_meheut]

Malgré ce qui y est dit, je ne vois pas comment le fait de mesurer (observer?) une particule affecte son état..

 

C'est l'un des nombreux concepts non intuitifs de la mécanique quantique : on ne peut pas définir une réalité déterministe qu'on pourrait ensuite mesurer.

Il n'y a que des probabilité et quand on mesure, on prend un aspect si tu veux mais jamais tout.

 

Il y a aussi qu'il est difficile de mesurer une particule sans la faire interagir avec quelque chose et que cette interaction la modifie.

[Invité invité545545]

Je viens de suivre sur Arte l'émission qui parle de ce sujet très intéressant (et aussi des multivers, théorie alternative a l'univers unique).

Malgré ce qui y est dit, je ne vois pas comment le fait de mesurer (observer?) une particule affecte son état..

Ce phénomène d'intrication est par ailleurs passionnant!

 

J'ai aussi vu la magie du cosmos.Brian Greene explique super bien !

Modifié 19 avril 2013 par invité545545

[Invité invité545545]

Le problème n'est pas qu'elle aillent en sens inverse mais que dès qu'on mesure quelque chose sur l'une (comme la polarisation), on trouve la même valeur sur l'autre.

 

En gros, tu as 2 particules qui se sont croisées puis vont vivre leur vie. Normalement, elles devraient être indépendantes et ne pas donner les mêmes résultats aux mesures. En gros, on mesure la polarité de l'une sur un axe, ça donne 0 ou 1. L'autre devrait donner aléatoirement 0 ou 1 aussi et on aurait que 50% de mesures identiques.

 

Quand elles sont intriquées, on trouve 100%.

 

Mais,si ça se trouve, les mesures sont prédéfinies. Elles peuvent très bien avoir ces mesures à la base, non ?

Modifié 17 décembre 2013 par invité545545

[pascal_meheut]

Apparemment non. Certaines des objections d'Einstein ont été considérées comme non valides pendant longtemps puis regardées à nouveau avec intérêt depuis qques années.

 

Mais dans le cas que tu cites, je pense que le travail de Bell a montré que ca n'était pas possible.

 

Il ne faut pas sous-estimer à quel point la quantique bien que contre intuitive est efficace : on la vérifie très régulièrement et elle est utilisée dans des objets de tous les jours comme ton disque dur par ex.

[bb98]

Mais,si ça se trouve,(comme le disait Einstein,les mesures sont prédéfinies.

 

 

Bonjour

 

Cette vidéo , très accessible car Alain Aspect est un génie de la mécanique quantique ET du didactisme :

 

http://www.cerimes.fr/le-catalogue/des-objections-deinstein-aux-photons-jumeaux-une-nouvelle-revolution-quantique.html

[bang*gib]

Bonjour

 

Cette vidéo , très accessible car Alain Aspect est un génie de la mécanique quantique ET du didactisme :

http://www.cerimes.fr/le-catalogue/des-objections-deinstein-aux-photons-jumeaux-une-nouvelle-revolution-quantique.html

Salut bb98.

 

J'avais mis ce lien de côté .

 

Je trouve la vidéo très passionnante.

 

Alain Aspect ,aborde tous les aspects et des domaines liés à la Mécanique Quantique.

 

Bien sûr, il me faudra y revenir sur certains points.

 

Mais ça seras avec un vif intérêt .

 

Merci pour le partage .

[Jean-ClaudeP]

Malgré ce qui y est dit, je ne vois pas comment le fait de mesurer (observer?) une particule affecte son état..

La mesure d'une grandeur physique sur un système perturbe toujours ce système. Voici un exemple simple appelé les fentes d'Young.

On lance un photon vers une plaque percée de deux trous distincts. Ici, la mesure consiste à savoir par quel trou il va passer, ce qu'on ne peut prévoir avec certitude avant de lancer le photon car on ne peut savoir quel va être la trajectoire de ce photon. En effet, bien que le lieu d'origine et la direction du jet soient connus, dans le monde quantique, la notion de trajectoire d'une particule n'a pas de sens bien défini. En revanche une fois que le photon va être parti un dispositif (plaque photographique) va nous permettre de savoir par quel trou il est passé et de connaitre ainsi, à ce moment, quelle position il a. Par contre, le dispositif de mesure a perturbé le système constitué par le photon, puisque après la mesure on sait avec certitude par où il est passé, alors que cette position n'aurait pu être celle-ci qu'avec une certaine probabilité si la plaque trouée n'avait pas été mise là.

Le fait d'observer ce photon, lui a fait perdre sa possibilité d'être ailleurs et ainsi a affecté son état.

[Invité invité545545]

Mais comment ?

[Jean-ClaudeP]

Toute particule est caractérisée par une fonction d'onde F qui est une grandeur mathématique, analogue à celles qui décrivent des ondes; c'est la seule chose que l'on peut savoir sur la particule. Or, cette grandeur mathématique F n'a pas d'interprétation directe en terme de position ou de vitesse de la particule qu'elle décrit. C'est dramatique, mais la façon dont la fonction d'onde nous renseigne sur la particule reste incomplet et mystérieux. Cependant, il y a une chose que cette fonction d'onde sait très bien faire, c'est nous donner la probabilité que la particule qu'elle représente se trouve à l'endroit que l'on veut.

L'état d'une particule est donc cette fonction d'onde F qui nous laisse sur notre faim quant à sa signification concrète mais malheureusement il n'y a rien d'autre.

Revenons aux fentes d'young que j'ai décrites deux messages au-dessus.

Avant de traverser la plaque la particule possède une certaine fonction d'onde F qui n'est pas capable de nous fournir autre chose qu'une probabilité. Après la passage de la plaque, la fonction d'onde se fait en quelque sorte "décapiter" puisque la position de la particule à la sortie du trou n'est plus une probabilité, mais une certitude : on appelle cette transformation de la fonction d'onde F la réduction du paquet d'onde.

Modifié 18 novembre 2012 par Jean-ClaudeP

[bb98]

Mais comment ?

 

Bonjour

 

Comme disait Feynmann :

"Tais toi et calcule ! "

 

Cela signifie :

- la mécanique quantique est une théorie qui "fonctionne" : elle est consistante et prédictive

- son formalisme mathématique permet d'écrire la superposition d'états

 

Alors les "particules" ainsi décrites obéissent au fait bizarre et NON intuitif

d'être "à la fois" comme ci ET comme ça

 

Bien sûr, cela ne veut pas dire grand chose sur la réalité : la science ne raisonne que sur les modèles, et nos amis qui sont à la recherche de la Vérité Vraie, avec des Grands V vont encore à juste titre, protester.

 

Pour la "fonction d'onde", bien écouter la réponse d'Alain Aspect à une question, à la fin de la conférence, sur la dualité onde-corpuscule...

Les "choses" sont encore plus compliquées mais bien amusantes à étudier !

 

Bonnes lectures

[Dodgson]

Toute particule est caractérisée par une fonction d'onde F qui est une grandeur mathématique, analogue à celles qui décrivent des ondes; c'est la seule chose que l'on peut savoir sur la particule. Or, cette grandeur mathématique F n'a pas d'interprétation directe en terme de position ou de vitesse de la particule qu'elle décrit. C'est dramatique, mais la façon dont la fonction d'onde nous renseigne sur la particule reste incomplet et mystérieux. Cependant, il y a une chose que cette fonction d'onde sait très bien faire, c'est nous donner la probabilité que la particule qu'elle représente se trouve à l'endroit que l'on veut.

L'état d'une particule est donc cette fonction d'onde F qui nous laisse sur notre faim quant à sa signification concrète mais malheureusement il n'y a rien d'autre.

Revenons aux fentes d'young que j'ai décrites deux messages au-dessus.

Avant de traverser la plaque la particule possède une certaine fonction d'onde F qui n'est pas capable de nous fournir autre chose qu'une probabilité. Après la passage de la plaque, la fonction d'onde se fait en quelque sorte "décapiter" puisque la position de la particule à la sortie du trou n'est plus une probabilité, mais une certitude : on appelle cette transformation de la fonction d'onde F la réduction du paquet d'onde.

 

Non, après le passage de la plaque, la fonction d'onde n'est pas décapitée, la particule continue son trajet en tant que superposition de deux états : l'état "je suis passée par la première fente" + l'état "je suis passée par la seconde fente". C'est quand elle est détectée, par exemple par impact sur une plaque photographique, que la fonction d'onde, en quelque sorte, se réduit à un seul point. Si la fonction d'onde était décapitée au passage de la plaque, on n'observerait pas le phénomène d'interférences, qui résulte de la superposition des états.

Si on met un détecteur (cellule photo-électrique par exemple, dans le cas de photons) juste après l'une des fentes, alors oui, la fonction d'onde est "décapitée", et on n'observe pas d'interférences.

[Fred_76]

Peut on intriquer deux particules temporellement ? Je veux dire intriquer par exemple une particule d'aujourd'hui à une particule d'hier ?

[Dodgson]

Peut on intriquer deux particules temporellement ? Je veux dire intriquer par exemple une particule d'aujourd'hui à une particule d'hier ?

 

Non, car l'intrication elle-même doit être effectuée en un point précis et à un instant précis. Mais on peut, une fois que les particules ont été intriquées, en "tuer" une (par exemple, pour un photon, le faire impacter une plaque photographique), et, longtemps après, utiliser la seconde particule pour modifier l'histoire de la première, c'est-à-dire le chemin que, pour nous, elle a emprunté dans le passé. Ce sont les expériences de "gomme quantique à choix retardé". La première date de 1999 (elle a été publiée en janvier 2000 dans Physical Review Letters).

Pour en savoir plus, chercher "gomme quantique à choix retardé" (ou "delayed choice quantum eraser") sur google. Il y a aussi le chapitre 7 "le temps et le quantum" dans "La magie du cosmos" de Brian Greene (Robert Laffont, 2005), et le chapitre 6 "à rebrousse-temps" de "Métaphysique quantique" de Sven Ortoli et Jean-Pierre Pharabod (La Découverte, 2011).

Un phénomène de même nature est décrit dans le paragraphe "Alice et Bob mesurent chacun avant l'autre" dans le livre de Nicolas Gisin "L'impensable hasard - non-localité, téléportation et autres merveilles quantiques" (Odile Jacob, 2012) (pages 125 à 127).

Modifié 19 novembre 2012 par Dodgson

[Fred_76]

Dommage, ça aurait été chouette pour photographier des événements du passé (façon de parler). Imaginons qu'on puisse le faire, on pourrait ainsi faire remonter de l'information du passé au temps présent, photon par photon... En répétant l'opération un grand nombre de fois, on pourrait ainsi remonter une photo des dinosaures !

[Dodgson]

Dommage, ça aurait été chouette pour photographier des événements du passé (façon de parler). Imaginons qu'on puisse le faire, on pourrait ainsi faire remonter de l'information du passé au temps présent, photon par photon... En répétant l'opération un grand nombre de fois, on pourrait ainsi remonter une photo des dinosaures !

 

J'ai trouvé (ou plutôt retrouvé) un lien intéressant sur ces expériences où, d'une certaine façon (je dis bien "d'une certaine façon"), on remonte le cours du temps :

 

http://strangepaths.com/lexperience-de-la-gomme-quantique/2007/03/20/fr/

[Mushred]

Comment met on deux particules dans un état intriqué ?

[Dodgson]

Comment met on deux particules dans un état intriqué ?

 

Il y a plusieurs méthodes. Par exemple, dans la célèbre expérience d'Aspect, on excitait avec deux lasers un jet d'atomes de calcium; les atomes excités se désexcitaient en émettant deux photons corrélés en polarisation. Dans les expériences de Gisin (du moins les plus connues), on envoie un photon "vert", c'est-à-dire d'une fréquence bien précise située dans le vert, sur un cristal non linéaire; il en sort deux photons "infrarouges" dont la somme des énergies est précisément égale à l'énergie du photon vert incident, les photons sont corrélés en énergie.

[Mushred]

ok, mais alors pourquoi est ci surprenant ce phénomène d'intrication si les 2 particules proviennent de la même réaction (même instant de création, même "matière" de base) ?

[Dodgson]

ok, mais alors pourquoi est ci surprenant ce phénomène d'intrication si les 2 particules proviennent de la même réaction (même instant de création, même "matière" de base) ?

 

Parce que, par exemple dans le cas un photon vert => deux photons infrarouges, seule la somme de l'énergie des 2 photons infrarouges est définie quand ils quittent le cristal non linéaire. Soit Etotal cette somme, E1 l'énergie du premier photon infrarouge, E2 celle du deuxième. On sait que E1 + E2 = Etotal, mais E1 et E2 n'ont aucune valeur définie. Quand on mesure l'énergie du premier photon infrarouge, alors on "trouve" une valeur E1def pour E1 (c'est-à-dire plus exactement qu'on provoque l'existence de cette valeur), et alors instantanément E2 prend la valeur E2def = Etotal - E1def. Cette manip a été faite sur des photons distants de plus de 10 km (peut-être même plus de 100 km).

Pour la manip d'Aspect, c'est un peu plus compliqué, il y a une corrélation entre les polarisations qui n'obéit pas à l'inégalité de Bell, et cela veut dire que pour certaines orientations des polariseurs, la mesure de la polarisation du photon numéro 1 (qui n'était pas définie avant cette mesure) fixe immédiatement la valeur de la polarisation de ce photon 1, mais aussi celle du photon numéro 2 (expérience faite sur 13 mètres par Aspect au début des années 1980, sur 400 mètres par Zeilinger en 1997 ou 1998).

[Mushred]

Ah super, merci pour l'explication. J'en ai profité pour me documenter sur lexpérience d'Aspect. Mais je ne comprends pas la difference de résultat entre l'expérience du photon vert et celle d'Aspect. Quelque chose doit m'échaper ...

[Dodgson]

Ah super, merci pour l'explication. J'en ai profité pour me documenter sur lexpérience d'Aspect. Mais je ne comprends pas la difference de résultat entre l'expérience du photon vert et celle d'Aspect. Quelque chose doit m'échaper ...

 

Il n'y a pas vraiment de différence, dans les deux cas l'inégalité de Bell est violée. Mais en fait, il y a plusieurs inégalités de Bell, suivant ce que l'on mesure. L'inégalité de Bell date de 1964, et concernait je crois le spin des particules de spin 1/2. Elle a rapidement été étendue à la polarisation des photons. Puis on s'est aperçu qu'il y avait aussi une inégalité de Bell sur l'énergie (plus précisément, le couple énergie et temps). Voici ce que j'ai piqué dans une thèse de novembre 2010 passée à l'université Paris-Sud :

 

En 1989, après que Horne et Zeilinger eurent remarqué [HZ86] que les inégalités de Bell étaient

applicables à des états intriqués plus généraux que des observables binaires (comme le spin ou la

polarisation), Franson proposa [Fra89] d’utiliser un tel état intriqué pour réaliser un test de Bell.

L’année suivante, Ou et al. [OZWM90] et Kwiat et al. [KVH+90] réalisèrent indépendamment

l’expérience et confirmèrent les prédictions quantiques.

 

Si on entre dans les détails, les expériences de Gisin sur les photons verts et infrarouges sont quand même plus difficiles à comprendre que l'expérience d'Aspect. La présentation que j'en ai faite dans mon dernier mail est un résumé du paragraphe "Produire de l'intrication" du livre de Gisin "L'impensable hasard" (pages 85 à 87). Dans le paragraphe suivant "Intrication de bit quantique"(pages 87 à 89), il introduit le temps et ça devient plus difficile - et ça reste très schématique !

[JMDSomme]

Bonjour

 

Cette vidéo , très accessible car Alain Aspect est un génie de la mécanique quantique ET du didactisme :

 

http://www.cerimes.fr/le-catalogue/des-objections-deinstein-aux-photons-jumeaux-une-nouvelle-revolution-quantique.html

 

bb, merci pour ce lien

ça donne le vertige mais c'est parfaitement exprimé, accessible ( à un presque nul), pour l'essentiel: l'expérimentation est explicite et très bien relatée.

 

Le photon qui se renseigne dans son avenir proche, pour décider (dans son passé récent) si l'on attend d'observer une particule ou une onde... j'adore.

[bb98]

bb, merci pour ce lien

Le photon qui se renseigne dans son avenir proche, pour décider (dans son passé récent) si l'on attend d'observer une particule ou une onde... j'adore.

 

Bonjour

Oui il faut regarder également les réponses aux questions en fin de conférence. C'est là aussi que l'on voit la grande compétence de A. Aspect pour traiter de la dualité onde / corpuscule

Les "interprétations" de cet aspect sont multiples et pas évidentes à vulgariser. Feynman, par exemple, parle de "probalités négatives"...

 

Bonnes lectures

[Dodgson]

Bonjour

Oui il faut regarder également les réponses aux questions en fin de conférence. C'est là aussi que l'on voit la grande compétence de A. Aspect pour traiter de la dualité onde / corpuscule

Les "interprétations" de cet aspect sont multiples et pas évidentes à vulgariser. Feynman, par exemple, parle de "probalités négatives"...

 

Bonnes lectures

 

Une petite vidéo assez osée sur le sujet (il y a des pubs, mais le reste est plutôt surprenant...) :

 

Modifié 2 décembre 2012 par Dodgson
le lien avait été omis !

[Dodgson]

Je re-poste car dans mon courrier d'hier, appelé par mon épouse pour venir à table, j'avais oublié de donner le lien vers la vidéo en question (je viens de l'ajouter). Bien entendu je ne parlais pas de la conférence d'Alain Aspect, qui est parfaitement sérieuse, mais d'une vidéo du "célèbre" Dr. Quantum :

 

[bb98]

Amusante, merci

 

En physique relationnelle, ni le temps ni l'espace n'existent "en tant que tels"

Il n'y a QUE des relations

 

Pas de temps absolu, c'est déjà "commun" en relativité

Pas d'espace absolu...c'est confirmé avec l'intrication

 

Bonnes lectures

[JMDSomme]

Bonne nouvelle:

inutile que je me dépêche pour aller au boulot alors...