Photon et onde

bongibong · 21 mars 2016

En fait ça fait assez hétérogène les questions. Mais on peut les regrouper en plusieurs thèmes :

Niveau 1 : optique géométrique et ondulatoire

- C'est quoi le principe de réflexion sur un miroir?
- c'est quoi cette notion d'onde? Et la notion d'interférence (voir principe de VIRGO / LIGO)?

- C'est quoi le principe de réfraction dans un prisme (déviation différente selon la longueur d'onde)?

- Enfin, quand on fait une fente extrêmement fine, il y a un principe de, je ne sais pas comment çà s'appelle, mais la lumière est déviée (principe du réseau)...

Tu veux évoquer la diffraction ?

Niveau 2 : Relativité générale

- pourquoi un photo est-il dévié par une masse importante (lentille d'Einstein)?

Niveau 3 : mécanique quantique

- c'est quoi un photon?

Je ferai un réponse plus complète peut-être plus tard.

jim · 21 mars 2016

...

Et bien tu as plusieurs niveaux d’explication.

Mais tu ne peux pas te passer des photons, puisqu’à la fin, c’est bien un photon qui va exciter un électron de ton capteur, électron qui va être accéléré par une différence de potentielle et aller excité une barrette mémoire qui dira qu’en telles coordonnées, il a été excité par x photon, de tels et tels couleurs.

Ok, Je reprends mon analogie avec les Tsunami, quand l'énergie de la vague se matérialise lors du changement de matiére (eau/terre) Est-ce qu'il serait possible de dire que lorsque l'onde touche la matière elle modifie sa structure atomique par le transfert d'énergie issue de l'onde. Ça serait ce transfert d’énergie qu'on appellerait photon, mais dans ce cas il n'existerait que dans l'espace de la matière ? :?:

Paul_Wi11iams · 21 mars 2016

Merci d'abord pour les précisions de boingboing.

Bonjour à tous,
Vos échanges me passionnent...

Si le fil fait des heureux, tant mieux.

Mais attention au risque de dispersion du topic.

Je donne suite donc juste sur le sujet de la réflexion optique, ce qui tend à répondre à la question de Jim en #01.

- C'est quoi le principe de réflexion sur un miroir?

Justement un miroir est une surface faite d'atomes et si on veut bien considérer un seul photon que nous avons envoyé pour viser un seul atome, on va peut-être trouver un "paradoxe" pour forcer une réponse.

Je me suis dit qu'un atome seul ne "sait" pas à quelle surface il appartient. Du coup, quand il reçoit le photon qui le vise, il doit quand même "consulter" ses atomes voisins avant de le ré-emetre. Alors, dans la réalité d'un miroir,

les imperfections doivent être proportionnellement plus importantes à une échelle plus petite (N°1).
Les bosses et les creux deviennent moins importants sur une surface plus importante (N°2) du même miroir

.

2016-03-21_probleme-photon-depend-surface-du-miroir.png

Edit

En plus, il me semble qu'il y a un procédé possible pour d'interdire au photon de se comporter en onde: avec un système optique en amont de mon croquis, on scinde un photon d'origine pour faire deux jumeaux. Puis on envoie l'autre jumeau vers un détecteur qui fait disparaître la fonction d'onde pour les deux.

Donc notre photon entrant, pas seulement il vise un atome précis du miroir, mais en plus il se "sait" détecté d'avance.

Modifié 21 mars 2016 par Paul_Wi11iams

Ygogo · 21 mars 2016

Bonsoir

Vouloir "comprendre" les phénomènes concernant les photons individuels est une démarche respectable, mais difficile.

Bâtir pour cela des scénarios en faisant des analogies avec notre expérience quotidienne est (au minimum) hasardeux. :b:

Souvenons-nous (ou signalons) que les photons n'ont pas du tout les mêmes propriétés que les petites billes dans la cour de récré :b: , et que les atomes sont des ensembles complexes n'ayant pas du tout les mêmes propriétés que des paquets de billes de différentes sortes.

(...)Je me suis dit qu'un atome seul ne "sait" pas à quelle surface il appartient. Du coup, quand il reçoit le photon qui le vise, il doit quand même "consulter" ses atomes voisins avant de le ré-émettre. (...)

a) la psycho-sociologie des atomes sera peut-être une science un jour. En attendant, ses vertus heuristiques me semblent (au minimum) assez fragiles :confused:

une bille qui vise une autre bille, pourquoi pas... moi aussi, je joue aux billes avec mon petit fils . Mais "un photon qui vise un atome" :?: :?: :?: ce n'est pas avec ce genre de conception que nous cheminerons vers la compréhension

(...) il me semble qu'il y a un procédé possible pour d'interdire au photon de se comporter en onde (...)

Eh bien moi, il me semble archi-prouvé que les photons se moquent bien de ce que nous pouvons tenter de faire pour cela. Les expériences d'interférence (style fentes de Young) donnent exactement les mêmes résultats quand les photons arrivent "les uns après les autres" ou quand ils arrivent en foule :rolleyes:

(...) Donc notre photon entrant, pas seulement il vise un atome précis du miroir, mais en plus il se "sait" détecté d'avance (...)

Là, par contre, ça me semble évident : tout le monde sait que les photons ne voyagent jamais sans leur boule de cristal :be:

bb98 · 21 mars 2016

Bonjour

Cette conférence d'Alain Aspect

http://www.canal-u.tv/video/iap/le_photon_particule_ou_onde.19421

donne quelques pistes de réflexion.

Attention, elle ne donne pas toutes les solutions à tous les problèmes...

Bonne écoute

Paul_Wi11iams · 22 mars 2016

Bonjour

Cette conférence d'Alain Aspect

http://www.canal-u.tv/video/iap/le_photon_particule_ou_onde.19421

donne quelques pistes de réflexion.

Attention, elle ne donne pas toutes les solutions à tous les problèmes...

Bonne écoute

merci pour le lien !

La dernière fois que j'ai suivi un lien de WA vers une conférence d'Alain Aspect, c'était de 2007 à l'IAP, au sujet de l'expérience qui porte son nom. Avec la lecture autour, j'y ai passé la journée. C'est donc reparti pour un tour.

Bonsoir
Vouloir "comprendre" les phénomènes concernant les photons individuels est une démarche respectable, mais difficile.

Bâtir pour cela des scénarios en faisant des analogies avec notre expérience quotidienne est (au minimum) hasardeux.

C'est pourtant ce que font les grandes du monde scientifique. Ils poussent l'analogie jusqu'à là où ça casse. Puis ils étudient les implications

Souvenons-nous (ou signalons) que les photons n'ont pas du tout les mêmes propriétés que les petites billes dans la cour de récré

et les atomes non plus.

Je m'amuse à imaginer un court de tennis recouvert de pavés à l'ancienne. Dans le "monde quantique", on constate que la balle qui rebondit, suit une trajectoire déterminée par le plan de tout un m² de galets autour. Pour mieux faire ressortir le problème, j'édite mon croquis ci dessus en rajoutant une lentille devant la matrice ccd, ce qui constitue un APN. Il verra donc le point d'émission du photon détecté.

a) la psycho-sociologie des atomes sera peut-être une science un jour. En attendant, ses vertus heuristiques me semblent (au minimum) assez fragiles

Pourtant dans l'autre conférence avec Alain Aspect devant un parterre d'astronomes et autre savants, il a bien employé des images anthropomorphiques pour illustrer ses propos.

..."un photon qui vise un atome" :?: ce n'est pas avec ce genre de conception que nous cheminerons vers la compréhension

Pour transformer mon croquis en expérience réalisable, on peut très bien considérer la cible comme étant une aire d'une centaine d'atomes et examiner la manière dont elle tient compte du mm² autour.

(...) il me semble qu'il y a un procédé possible pour d'interdire au photon de se comporter en onde (...)

Eh bien moi, il me semble archi-prouvé que les photons se moquent bien de ce que nous pouvons tenter de faire pour cela.

Les expériences en "choix retardé" montrent au contraire que les photons tiennent compte de l'observation de leurs jumeaux.

Les expériences d'interférence (style fentes de Young) donnent exactement les mêmes résultats quand les photons arrivent "les uns après les autres" ou quand ils arrivent en foule

On est bien d'accord qu'un photon interfère avec lui-même et on a posté sur WA, une jolie animation des fentes de Young où on voyait la forme d'interférence se constituer point par point.

.

Là, par contre, ça me semble évident : tout le monde sait que les photons ne voyagent jamais sans leur boule de cristal

C'est ce sur quoi on travaille.

Modifié 22 mars 2016 par Paul_Wi11iams

Fred_76 · 22 mars 2016

Tiens, puisqu'on parle de "passé du photon", le photon ne peut avoir d'âge dans son référentiel car il voyage à la vitesse de la lumière : il n'a pas de temps propre. Nous, on peut mesurer sa vitesse et éventuellement le voir passer ou le détecter, mais lui ne nous voit pas (même s'il avait des yeux). Il n'y a autour de lui que du noir, même au cœur d'une explosion nucléaire. Comme le temps n'existe pas pour le photon, à ses yeux, il est créé et détruit au même instant, peu importe qu'entre sa création et sa destruction il se soit déplacé de 1 nm de notre système de mesure ou voyagé pendant 14 milliards d'années de notre temps.

Paul_Wi11iams · 22 mars 2016

Tiens, puisqu'on parle de "passé du photon", le photon ne peut avoir d'âge dans son référentiel car il voyage à la vitesse de la lumière : il n'a pas de temps propre. Nous, on peut mesurer sa vitesse et éventuellement le voir passer ou le détecter, mais lui ne nous voit pas (même s'il avait des yeux). Il n'y a autour de lui que du noir, même au cœur d'une explosion nucléaire. Comme le temps n'existe pas pour le photon, à ses yeux, il est créé et détruit au même instant, peu importe qu'entre sa création et sa destruction il se soit déplacé de 1 nm de notre système de mesure ou voyagé pendant 14 milliards d'années de notre temps.

sur physics-stack-exchange, j'ai un jour demandé ce que verrait un observateur embarqué.

Pour éviter l'arrêt du temps, j'ai proposé plutôt l'interférence des objets (jumeaux) voyageant à une vitesse modérée: Quelqu'un d'un bon niveau a donné suite assez positivement, puis la modération à bloqué le sujet.

Si tu parviens a réactiver le sujet, ce serait agréable.

Sinon, tu peux toujours essayer de paraphraser ma question et poster une nouveau sujet sous ton nom. Tu as le "niveau" plus des appuis mathématiques, donc plus de chances d'aboutir.

Je pense que ça vaut le coup.

Modifié 22 mars 2016 par Paul_Wi11iams

jim · 22 mars 2016

Merci pour le lien bb98, j'ai commencé à l'écouter hier soir, ces petits rappels font du bien surtout avec le regard sur la techno actuelle.

Déjà, j'avais complétement oublié les quantas d’énergie!!! qui doivent intervenir aussi bien pour la lumière que pour les ondes radios :?:

Fred_76, ce que je sais c'est que la lumière est obligatoirement de la "mémoire" vu de mon référentiel. A un instant donné, sur mon capteur je reçois un front d'ondes dont les ondes ont des âges différents (c'est tout de même fort de café ce truc...) Je comprends très bien que l'onde en soi n'ai pas de mémoire car elle représente un instant de l'émetteur, je pressens que l'onde doit être de l'énergie afin d'activer la surface pour rebondir (totalement ou partiellement), se concentrer (là c'est très fort aussi...*) ou disparaitre (corps noir), mais je ne comprends toujours pas ce que c'est !!! ... :cry:

*Non content que j'ai l'onde d'une étoile A qui envahit mon miroir de 20cm, mais j'en ai des centaines d'autres qui viennent d'ailleurs et qui simultanément envahissent aussi mon miroir et se concentrent et tout ça sans faire une bouillie informe. :rolleyes:

Modifié 22 mars 2016 par jim

Leimury · 22 mars 2016

A mon avis la détection n'est pas le fait de commencer à être.

Et m'est avis aussi que le photon (de quoi parle-t-on en fait? De l'onde ou de la particule? Ou des deux?) n'en a rien à cirer s'il est détecté ou pas: il a été émis, dès lors il existe et n'a pas besoin d'interaction pour cela.

Suis-je dans le faux?

Patte.

Bonjour,

C'est un truc de physique quantique basée sur l'école de Copenhague

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89cole_de_Copenhague_%28physique%29

Dans cette interprétation, tout le champ statistique des possibles existe et le fait d'observer les rend tous réels mais chacun dans un univers différent.

Dans l'interprétation de Copenhague tout un potentiel existe mais on met le doigt sur une seule possibilité parce qu'on appartient à un univers donné.

Le chat est vraiment mort et vivant en même temps tant qu'on ne l'a pas observé.

Si j'ai bien pigé cette façon de voir la physique quantique, l'observateur du chat crée deux univers quand il ouvre la boite :

L'un ou il observe le chat mort.

L'autre ou il observe le chat vivant.

Chacun de ces univers comporte également un passé en conséquence de cette observation: un des chemins statistiques possibles a pris corps.

Ça peut rendre dingue :be: (suicide quantique, immortalité quantique)

Il y'a d'autres interprétations que celle de Copenhague...

Paul_Wi11iams · 22 mars 2016

Bonjour,

C'est un truc de physique quantique basée sur l'école de Copenhague

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89cole_de_Copenhague_%28physique%29

Dans cette interprétation, tout le champ statistique des possibles existe et le fait d'observer les rend tous réels mais chacun dans un univers différent.

ce n'était pas plutôt les mondes multiples d'Everett, plus bien à la mode ?

Ça peut rendre dingue (suicide quantique, immortalité quantique)

En tout cas, la vie personnelle de Hugh Everett tend à l'alcoolisme et quelques ennuis psychiques.

Ceci dit, et même si j'espère qu'il se trompe, ce n'est ni le phénomène de mode ni la biographie de l'inventeur qui peut servir comme argumentation contre sa théorie.

Modifié 22 mars 2016 par Paul_Wi11iams

Luc Cioni · 22 mars 2016

photo et onde ?

Bonjour, juste une chose, un photon est un corpuscule physique énergétique ; l'onde qui lui est associée traite de sa probabilité de présence - ce qui attenue un peu, me semble-t-il, la question de la dualité.

Luc Cioni · 22 mars 2016

Bonjour,

C'est un truc de physique quantique basée sur l'école de Copenhague

https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89cole_de_Copenhague_%28physique%29

Il y'a d'autres interprétations que celle de Copenhague...

Bonjour, à ce sujet, un excellent numéro de vulgarisation "spécial physique quantique" est disponible en librairie (les carnets science & connaissance)

pascal_meheut · 22 mars 2016

ce n'était pas plutôt les mondes multiples d'Everett, plus bien à la mode ?

Si. Cette approche reste soutenue par des gens comme Deustch mais effectivement, elle fait face à des objections sérieuses.

Même si c'est un peu léger, voici une base de lecture :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_d%27Everett

jim · 23 mars 2016

J'ai regardé la conférence d'Alain Aspect... mais j'ai un peu de mal avec l'histoire du basculement en onde ou photon à la moitié du trajet selon le type de détecteur... :?:

Existe-t-il des manips équivalentes pour des ondes radios ?

Paul_Wi11iams · 23 mars 2016

J'ai regardé la conférence d'Alain Aspect... mais j'ai un peu de mal avec l'histoire du basculement en onde ou photon à la moitié du trajet selon le type de détecteur...

Existe-t-il des manips équivalentes pour des ondes radios ?

Au pif, je dirais que non.

Une telle transformation serait possible, mais on dirait qu'on choisit la longueur d'onde en fonction de la taille du laboratoire. Et puis, plus l'onde est courte, plus le photon est énergétique et plus sa détection est facile.

Avant de commenter davantage, je prévoie de visionner la conférence une deuxième fois, sans prendre des notes, et voir si je suis vraiment.

J'ai trouvé le sujet et le traitement moins croustillant que sa conférence précédente à l'IAP: C'est une question de préférence. Avec toute cette historique (dont je ne nie pas l'importance) c'est une conférence plus faite pour Roger15 que pour moi.

Modifié 23 mars 2016 par Paul_Wi11iams

bongibong · 6 avril 2016

- pourquoi un photo est-il dévié par une masse importante (lentille d'Einstein)?

Parce que dans la théorie d’Einstein, un champ de gravitation n’est rien d’autre que la courbure de l’espace-temps, et puisqu’un photon suit des géodésiques (les chemins les plus courts dans un espace courbe), c’est pourquoi la lumière n’avance pas en « ligne droite » dans un espace courbe.

- c'est quoi un photon?

C’est un grain de lumière, quand tu décomposes la lumière, par exemple en baissant l’intensité de la lumière, et bien à un moment tu tombes sur des atomes de lumière : des grains, tu vas les voir un par un percuter un écran.

- c'est quoi cette notion d'onde? Et la notion d'interférence (voir principe de VIRGO / LIGO)?

Jusqu’au XIXème siècle, on était sûr que la lumière était une onde électromagnétique. Donc elle a des propriétés propres aux ondes : une fréquence, une longueur d’onde, diffracte, interfère. Une interférence, ce n’est rien d’autre qu’une onde qui en rencontre une onde sur un écran, et suivant le fait que ce soit un creux qui rencontre un pic, ou bien deux pics qui se rencontrent, on peut obtenir des zones d’ombre, ou des zones plus intensément éclairées.

- C'est quoi le principe de réfraction dans un prisme (déviation différente selon la longueur d'onde)?

C’est la déviation de la lumière lorsqu’elle change de milieu, un peu comme quand tu trempe une paille dans l’eau et que tu as l’impression que la paille est brisée. Les radiations lumineuses ne sont pas déviées de la même façon dans un milieu donné, c’est ce qui a permis à Newton de comprendre que la lumière est composée de toutes les radiations colorées. Et c’est de cette façon qu’un arc-en-ciel apparaît quand il pleut.

- C'est quoi le principe de réflexion sur un miroir?

Angle d’incidence = angle d’émergence, on peut aussi le voir comme le chemin le plus court en temps pour atteindre deux points.

- Enfin, quand on fait une fente extrêmement fine, il y a un principe de, je ne sais pas comment çà s'appelle, mais la lumière est déviée (principe du réseau)...

Ca s’appelle la diffraction.

bongibong · 6 avril 2016

J'ai regardé la conférence d'Alain Aspect... mais j'ai un peu de mal avec l'histoire du basculement en onde ou photon à la moitié du trajet selon le type de détecteur...

C'est l'expérience à choix retardé. Tu avais deux expériences, dans l'une tu demandes au photon s'il est un corpuscule, dans l'autre tu lui demandes s'il est une onde.

L'idée est de changer l'appareil de mesure alors que le photon a déjà dépassé la lame semi-réfléchissante, de sorte qu'il aurait déjà choisi s'il se comporte comme un corpuscule ou s'il se comporte comme une onde.

Le fait de choisir l'appareillage après, en commandant une lame en tension avec un générateur de nombres aléatoires quantique induit un choix retardé, c'est-à-dire qu'en choisissant le type d'appareillage après que le photon ait franchit la lame fait en sorte que le photon "choisit" après avoir traversé la lame s'il se comporte comme une onde ou un corpuscule.

Existe-t-il des manips équivalentes pour des ondes radios ?

Non, comme le dit Williams, le problème est que dans l'expérience, tu excites l'atome qui va émettre un rayon vert, ensuite il a un temps caractéristique de quelque nanosecondes pour émettre le photon rouge (5 ns). En 10 ns, il a le temps de faire 3 mètres, et on est sûr qu'il est tout seul dan l'appareillage.

Pour un photon radio, il faudrait trouver un état à 3 niveaux, dont deux sont hyper rapprochés, typiquement la raie à 21 cm d l'hydrogène par exemple qui est en plein dans les ondes radio.

LE problème est que pour passer du niveau excité au niveau fondamental, le temps caractéristique est de plusieurs millions d'années.

Donc à partir du moment où le premier photon est émis du premier niveau (typiquement du 2p au 1s) et bien... il faut plusieurs millions d'années pour que l'atome d'hydrogène émette la raie à 21 cm, ce qui laisse largement le temps à un autre atome de passer également de 2p à 1s, et au final, tu n'es pas sûr que tu n'as qu'un seul photon dans le dispositif.

Paul_Wi11iams · 13 avril 2016

J'ai dû louper ta réponse au moment que tu l'as postée, et réponds tardivement. Merci pour les précisions sur le temps de réaction des noyaux hydrogène.

Le fait de choisir l'appareillage après, en commandant une lame en tension avec un générateur de nombres aléatoires quantique induit un choix retardé, c'est-à-dire qu'en choisissant le type d'appareillage après que le photon ait franchit la lame fait en sorte que le photon "choisit" après avoir traversé la lame s'il se comporte comme une onde ou un corpuscule.

Mais justement, ce qui trouble des esprits bien plus grands que le mien, est que le photon savait le choix qu'il allait devoir faire avant de traverser la lame. Il a donc fait le choix en question avant même la cause qui le conditionne.

Cependant, cette information ne nous est pas disponible au moment de faire le choix. Sinon, on pourrait transmettre de l'information vers le passé. Le photon profite de son information sur notre choix tout en gardant le secret.

Je ne suis pas sûr de tout comprendre pour un autre sujet, pas développé ici, concernant le choix retardé pour des photons jumeaux: L'interférence ou non-interférence d'un photon ici et maintenant, peut être affecté par la non-détection ou détection de son jumeau plus tard. Qui connait une vidéo ou texte de vulgarisation à ce dernier sujet ?

Fred_76 · 13 avril 2016

Ma femme n'est pas quantique ! J'ai essayé à l'instant, ça n'a pas marché. Je vous explique.

Elle était en train de ranger le lave-vaisselle pendant que je regardais la télé. Je lui dis alors, en bonne logique du choix retardé quantique, "dis moi quand tu as fini et je viendrais t'aider"... et bien elle a pas apprécié !

Tachyons · 13 avril 2016

Bon pour commencer, je plaide coupable de n'avoir pas lu toute la discussion

Je me permet juste de préciser quelques trucs :

La lumière n'est pas une onde ou une particule , c'est plus compliqué que ça. Il n'est pas l'un dans une situation et l'autre dans une autre situation.

On peut vite partir dans des interprétations abusives avec la mécanique quantique.

Ce que l'on peut dire, c'est qu'il y a une quantité d'énergie, un quanta. Ce quanta a un comportement ondulatoire, que l'on peut caractériser par des grandeurs physiques: longueur d'onde, fréquence etc ...

La mécanique quantique quantique est une MECANIQUE, pas une explication sur la nature des choses (enfin sur certains point, si ). Elle décrit le comportement d'objet physique (ne pas comprendre ici un objet matériel). Il y a donc une attention très particulière porté au phénomène de détection.

En gros, on va décrire mathématiquement une onde de probabilité. Cette onde de probabilité permet de savoir quelle est la probabilité de détecter le quanta d'énergie en différents endroits.

Il est pour moi absurde de parler de la lumière comme une onde, ou comme une particule. C'est juste que sous différentes conditions, le quanta va se comporter comme un photon ou comme une onde.

Modifié 13 avril 2016 par Tachyons

bongibong · 14 avril 2016

Merci pour les précisions sur le temps de réaction des noyaux hydrogène.

En fait ce sont les temps de désexcitation de deux états hyperfins de l’atome d’hydrogène, pas du noyau (l’énergie typique du noyau est plutôt de l’ordre du MeV, dans le domaine gamma).

Mais justement, ce qui trouble des esprits bien plus grands que le mien, est que le photon savait le choix qu'il allait devoir faire avant de traverser la lame. Il a donc fait le choix en question avant même la cause qui le conditionne.

Je dirais que cette façon de voir est un peu « naïf ». En fait ce qui se passe c’est que l’événement 1 : le photon traverse la lame, et l’événement 2 : on choisit avec le second dispositif si on veut voir quel trajet le photon a adopté, ou bien on décide de le laisser interférer.

Il se trouve que l’événement 1 et l’événement 2 sont des événements de type espace, c’est-à-dire que peu importe lequel se produit en premier (en fait tu peux toujours trouver un référentiel où E1 se produit en premier, ou bien E2 se produit en premier). L’important est que E1 n’est pas causalement relié à E2. Donc à aucun moment E2 ne peut dire à au photon de faire un choix en E1.

Ceci démontre la non-localité de la mécanique quantique, évidemment non-localité qui ne permet pas de transmettre d’information. (un très bon livre exclusivement sur le sujet c’est celui de Nicolas Gisin : « l’impensable hasard » avec le jeu de Bell).

Donc tout ça pour dire qu’il n’a pas pu faire le choix avant, parce que les deux événements ne sont pas causaux (n’ont pas pu être reliés par un signal allant moins vite que la vitesse de la lumière).

Cependant, cette information ne nous est pas disponible au moment de faire le choix. Sinon, on pourrait transmettre de l'information vers le passé. Le photon profite de son information sur notre choix tout en gardant le secret.

Je dirai que c’est là où ce raisonnement présente des limites. Je pense qu’il ne faut penser au niveau local, mais au niveau global. A partir du moment où tu décides d’observer par quel chemin passe le photon, cela annihile la fonction d’onde sur l’autre chemin, et la figure d’interférence disparaît.

En fait c’est un peu ce que montre les inégalités de Bell violées, c’est-à-dire que s’il y avait des variables cachées, elles ne peuvent être que non locales.

Il existe d’autres inégalités : celles de Leggett, qui sont également violées, et qui montrent qu’à moins de jeter le libre arbitre (en fait… on ne décide pas de ce que l’on fait vraiment dans la commande du second dispositif, en fait tout était déjà déterminé à l’avance, on parle d’hyperdéterminisme), une théorie à variable cachée semble complètement écartée.

Je ne suis pas sûr de tout comprendre pour un autre sujet, pas développé ici, concernant le choix retardé pour des photons jumeaux: L'interférence ou non-interférence d'un photon ici et maintenant, peut être affecté par la non-détection ou détection de son jumeau plus tard. Qui connait une vidéo ou texte de vulgarisation à ce dernier sujet ?

Ah je ne connais pas d’expérience à choix retardé avec des photons intriqués.

J'ai trouvé un article de 2012 (brut sur arxiv) :

http://arxiv.org/pdf/1206.4348.pdf

Je ne sais pas s'il y a une vraie manip qui a été faite depuis, et s'il existe des vidéos de vulgarisation.

Modifié 14 avril 2016 par bongibong

Dodgson · 14 avril 2016

En fait ce sont les temps de désexcitation de deux états hyperfins de l’atome d’hydrogène, pas du noyau (l’énergie typique du noyau est plutôt de l’ordre du MeV, dans le domaine gamma).
Je dirais que cette façon de voir est un peu « naïf ». En fait ce qui se passe c’est que l’événement 1 : le photon traverse la lame, et l’événement 2 : on choisit avec le second dispositif si on veut voir quel trajet le photon a adopté, ou bien on décide de le laisser interférer.

Il se trouve que l’événement 1 et l’événement 2 sont des événements de type espace, c’est-à-dire que peu importe lequel se produit en premier (en fait tu peux toujours trouver un référentiel où E1 se produit en premier, ou bien E2 se produit en premier). L’important est que E1 n’est pas causalement relié à E2. Donc à aucun moment E2 ne peut dire à au photon de faire un choix en E1.

Ceci démontre la non-localité de la mécanique quantique, évidemment non-localité qui ne permet pas de transmettre d’information. (un très bon livre exclusivement sur le sujet c’est celui de Nicolas Gisin : « l’impensable hasard » avec le jeu de Bell).

Donc tout ça pour dire qu’il n’a pas pu faire le choix avant, parce que les deux événements ne sont pas causaux (n’ont pas pu être reliés par un signal allant moins vite que la vitesse de la lumière).

Je dirai que c’est là où ce raisonnement présente des limites. Je pense qu’il ne faut penser au niveau local, mais au niveau global. A partir du moment où tu décides d’observer par quel chemin passe le photon, cela annihile la fonction d’onde sur l’autre chemin, et la figure d’interférence disparaît.

En fait c’est un peu ce que montre les inégalités de Bell violées, c’est-à-dire que s’il y avait des variables cachées, elles ne peuvent être que non locales.

Il existe d’autres inégalités : celles de Leggett, qui sont également violées, et qui montrent qu’à moins de jeter le libre arbitre (en fait… on ne décide pas de ce que l’on fait vraiment dans la commande du second dispositif, en fait tout était déjà déterminé à l’avance, on parle d’hyperdéterminisme), une théorie à variable cachée semble complètement écartée.

Ah je ne connais pas d’expérience à choix retardé avec des photons intriqués.

J'ai trouvé un article de 2012 (brut sur arxiv) :

http://arxiv.org/pdf/1206.4348.pdf

Je ne sais pas s'il y a une vraie manip qui a été faite depuis, et s'il existe des vidéos de vulgarisation.

Si c'est bien ce à quoi je pense :

Ma X., Zotter S., Kofler J., Ursin R., Jennewein T., Brukner C., Zeilinger A., "Experimental delayed choice entanglement swapping", Nature Physics, 8, 2012, p. 479-484.

Voir aussi : Kim Yoon-Ho, Yu Rong, Kulik S., Shih Y., Scully M., "Delayed 'choice' quantum eraser", Physical Review Letters, vol. 84, 2000, p. 1-5.

Paul_Wi11iams · 14 avril 2016

Si c'est bien ce à quoi je pense :

Ma X., Zotter S., Kofler J., Ursin R., Jennewein T., Brukner C., Zeilinger A., "Experimental delayed choice entanglement swapping", Nature Physics, 8, 2012, p. 479-484.

Voir aussi : Kim Yoon-Ho, Yu Rong, Kulik S., Shih Y., Scully M., "Delayed 'choice' quantum eraser", Physical Review Letters, vol. 84, 2000, p. 1-5

nature.com/nphys/journal/v8/n6/full/nphys2294.html

Motivated by the question of which kind of physical interactions and processes are needed for the production of quantum entanglement, Peres has put forward the radical idea of delayed-choice entanglement swapping. There, entanglement can be ‘produced a posteriori, after the entangled particles have been measured and may no longer exist’. Here, we report the realization of Peres’s gedanken experiment. Using four photons, we can actively delay the choice of measurement—implemented through a high-speed tunable bipartite-state analyser and a quantum random-number generator—on two of the photons into the time-like future of the registration of the other two photons. This effectively projects the two already registered photons onto one of two mutually exclusive quantum states in which the photons are either entangled (quantum correlations) or separable (classical correlations). This can also be viewed as ‘quantum steering into the past’.

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journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.84.1

Abstract

We report a delayed “choice” quantum eraser experiment of the type proposed by Scully and Drühl (where the “choice” is made randomly by a photon at a beam splitter). The experimental results demonstrate the possibility of delayed determination of particlelike or wavelike behavior via quantum entanglement. The which-path or both-path information of a quantum can be marked or erased by its entangled twin even after the registration of the quantum.

Je viens de retrouver le sujet qui a été vu il y a un an sur WA.

L'article référence est tellement limpide que je peux comprendre du premier coup d’œil, donc d'autant plus facile à lire pour ceux qui ont des bases en physique.

C'est, en fait, la réponse à la question que j'ai posé hier et que j'avais oubliée entre-temps.

nature.com/news/entangled-photons-make-a-picture-from-a-paradox-1.15781

Physicists have devised a way to take pictures using light that has not interacted with the object being photographed.

This form of imaging uses pairs of photons, twins that are ‘entangled’ in such a way that the quantum state of one is inextricably linked to the other. While one photon has the potential to travel through the subject of a photo and then be lost, the other goes to a detector but nonetheless 'knows' about its twin’s life and can be used to build up an image.

Normally, you have to collect particles that come from the object to image it, says Anton Zeilinger, a physicist at the Austrian Academy of Sciences in Vienna who led the work. “Now, for the first time, you don’t have to do that."

lire la suite dans le lien.

Sinon, Bang*Gib a posté une version française ici sur WA

Modifié 14 avril 2016 par Paul_Wi11iams

Dodgson · 14 avril 2016

nature.com/nphys/journal/v8/n6/full/nphys2294.html

journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.84.1

Je viens de retrouver le sujet qui a été vu il y a un an sur WA.

L'article référence est tellement limpide que je peux comprendre du premier coup d’œil, donc d'autant plus facile à lire pour ceux qui ont des bases en physique.

C'est, en fait, la réponse à la question que j'ai posé hier et que j'avais oubliée entre-temps.

nature.com/news/entangled-photons-make-a-picture-from-a-paradox-1.15781

lire la suite dans le lien.

Sinon, Bang*Gib a posté une version française ici sur WA

Merci, Paul Williams, d'avoir retrouvé les liens.

Je répondais en fait à ce passage de Bongibong :

" Ah je ne connais pas d’expérience à choix retardé avec des photons intriqués.

J'ai trouvé un article de 2012 (brut sur arxiv) :

http://arxiv.org/pdf/1206.4348.pdf

Je ne sais pas s'il y a une vraie manip qui a été faite depuis, et s'il existe des vidéos de vulgarisation. "

mais j'ai laissé son message en entier car j'étais pressé.

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