Entanglement

[grb]

Je suis fasciné par le phénomène ..... une question que je veux vous poser: comment être sûr que ce phénomène se produit toujours et en tout cas même en dehors de la terre dans l'espace lointain?
Jusqu'à présent, des expériences ont été menées sur de courtes distances et uniquement sur terre!

[AstroSylv1]

Salut, tu veux dire l’intrication quantique des particules ? 

[grb]

oui 

 

[francheu]

Salut,

On est dans un forum astro...

[AstroSylv1]

Clair que la physique quantique ici, c’est plutôt absent. Je demandais pour clarifier... perso je n’y suis pas compétent.

[Dodgson]

Les astrophysiciens devraient peut-être s'intéresser davantage à l'intrication (entanglement) quantique.

 

Dans le numéro de janvier 2018 de La Recherche, un article de 5 pages particulièrement intéressant :

« L’internet quantique chinois combinera fibre optique et satellites »

Il s’agit d’un entretien avec le maintenant célèbre Jian-Wei Pan, université de sciences et de technologie de Chine, Hefei.

Un commentaire initial du journaliste Denis Delbecq, qui a interviewé Jian-Wei Pan :

« Alors que l’Europe et les Etats-Unis peinaient à prendre la mesure des enjeux, les autorités chinoises ont massivement investi dans la physique quantique, appelée à révolutionner des domaines aussi divers que l’informatique, l’imagerie médicale et, c’est l’objectif premier de Pékin, la cybersécurité, en mettant définitivement les réseaux de télécommunications à l’abri des oreilles indiscrètes ». 

Un encadré qui devrait intéresser particulièrement les astrophysiciens :

DE LA PHYSIQUE QUANTIQUE SUR LA LUNE

« Nous envisageons de placer un détecteur quantique sur le futur atterrisseur lunaire chinois, d’ici dix à quinze ans, annonce Jian-Wei Pan. Nous concevons un appareil qui sera placé entre la Terre et la Lune, et leur enverra des particules imbriquées. Comme la distance entre eux est supérieure à une seconde-lumière, et grâce à notre savoir-faire, nous espérons combler les deux dernières failles de la non-localité. » La vérification de la non-localité suppose de choisir les mesures à l’aide de générateurs de nombres parfaitement aléatoires. Le dernier biais possible est appelé « faille du chat », qui repose sur l’expérience de pensée de Schrödinger : enfermé dans une boîte, un chat peut être « vivant », « mort » ou « vivant et mort », en vertu de la superposition quantique. Le résultat n’est connu qu’une fois la boîte ouverte, et le temps – par exemple 0,1 seconde – que le cerveau du physicien ait interprété la scène. Si les photons intriqués d’une expérience sont trop proches, cet intervalle permet, en théorie, que le cerveau soit influencé.

 

Jian-Wei Pan et son équipe ont déjà effectué des expériences (réussies) d'intrication quantique entre des bases sur le sol chinois et le satellite artificiel QUESS (Quantum Experiment at Space Scale), mis en orbite en 2016. Je crois que les premières expériences ont commencé en 2017.

 

 

 

 

[grb]

merci pour les news

 

[NGC6543]

Salut,

 

L'astrophysique s'intéresse aussi à la physique quantique 😉

 

Le 10/08/2020 à 14:45, Dodgson a dit :

DE LA PHYSIQUE QUANTIQUE SUR LA LUNE

« Nous envisageons de placer un détecteur quantique sur le futur atterrisseur lunaire chinois, d’ici dix à quinze ans, annonce Jian-Wei Pan. Nous concevons un appareil qui sera placé entre la Terre et la Lune, et leur enverra des particules imbriquées. Comme la distance entre eux est supérieure à une seconde-lumière, et grâce à notre savoir-faire, nous espérons combler les deux dernières failles de la non-localité. » La vérification de la non-localité suppose de choisir les mesures à l’aide de générateurs de nombres parfaitement aléatoires.

Les premières expériences d'intrication quantique probantes remontent à quelques années déjà (A. Aspect).

https://fr.wikipedia.org/wiki/Expérience_d'Aspect

 

L'encombrement et le poids d'un détecteur quantique est peut être trop important pour l'embarquer sur une mission vers Mars par exemple, ou encore sur une sonde spatiale.

 

Le 10/08/2020 à 14:45, Dodgson a dit :

Le dernier biais possible est appelé « faille du chat », qui repose sur l’expérience de pensée de Schrödinger : enfermé dans une boîte, un chat peut être « vivant », « mort » ou « vivant et mort », en vertu de la superposition quantique. Le résultat n’est connu qu’une fois la boîte ouverte, et le temps – par exemple 0,1 seconde – que le cerveau du physicien ait interprété la scène. Si les photons intriqués d’une expérience sont trop proches, cet intervalle permet, en théorie, que le cerveau soit influencé.

J'adore ce paradoxe (chat de Schrödinger). Notre Univers pourrait bien être un multivers à n dimensions, dans lequel toutes les réalités pourraient être possible et entre-liées (Si le chat est mort dans notre Univers, il est vivant dans un autre) !

Un autre paradoxe qui lui aurait été résolu d'un point de vue mathématique (avec des limites) mais qui n'en reste pas moins intriguant d'un point de vue physique : le paradoxe de l'Archer et ses distances sécables à l'infini, dans un Univers continue comme dans le modèle standard actuellement admis.

 

[Dodgson]

Il y a 1 heure, NGC6543 a dit :

 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Expérience_d'Aspect

 

Je connais un peu Alain Aspect, il m'avait fait visiter son labo en 1980 ou 1981 alors qu'il faisait son expérience, plutôt ignoré alors par la majorité des physiciens. Ses résultats ont été publiés en 1982. Je l'ai rencontré plusieurs fois par la suite, à l'occasion de diverses conférences. 

 

Quant aux théories sur le multivers, elles ont pris un coup de vieux. Voir par exemple :

 

Lee Smolin, Rien ne va plus en physique ! L'échec de la théorie des cordes, Dunod, 2007

 

Sabine Hossenfelder , Lost in maths - Comment la beauté égare la physique, Les Belles Lettres, 2019

 

Il y a aussi le livre de Peter Woit Not even wrong ! qui a maintenant été traduit en français, mais je ne l'ai pas encore acheté.

 

[NGC6543]

Salut Dodgson,

 

C’est une chance que d’avoir pu avoir un lien aussi étroit avec Alain Aspect. Tu travailles dans la recherche peut être ?

 

il y a une heure, Dodgson a dit :

Quant aux théories sur le multivers, elles ont pris un coup de vieux. Voir par exemple :

Tu as peut être raison, moi-même j’ai pris un coup de vieux puisque voilà maintenant plus de quinze ans que je ne suis plus trop les évolutions en physique. Mon dernier livre doit être Einstein Aujourd’hui, justement d’A. Aspect mais c’est un pur hasard.

Néanmoins je ne pense pas qu’elles soient toutes « out » :

https://www.futura-sciences.com/sciences/videos/interview-vivons-nous-multivers-651/
 

Étonnant aussi que la théorie des cordes (laquelle ?), soit réfutée étant donné son caractère non contestable et non prouvable, du moins avec notre technologie actuelle. Mais là aussi je ne suis peut être plus à la page, il faut que je me mette à jour. 
 

Bon après tu es peut être un partisan de Hubert Reeves qui « déteste » ce genre de théorie et qui la réfute sans même prendre le temps d’y jeter un œil 😋 (c’est un joke).

 

Quoi qu’il en soit, merci pour ta liste de lecture, j’aime par contre avoir plusieurs angles de vue, donc il me faudrait également des ouvrages récents  qui traitent de l’univers quantique.

 

Pour finir, il faudrait peut être ouvrir un nouveau sujet car il s’agit d’une discussion bien plus large que l’intrication quantique et j’avoue que je suis preneur d’une bonne mise à jour. Enfin si tu es d’accord.

Modifié 12 août 2020 par NGC6543
Correcteur automatique

[Dodgson]

Ce n'est pas un lien étroit ! Je me suis pointé au labo d'Aspect à la fac d'Orsay à l'occasion d'une journée de visite du CNRS : certains labos étaient "ouverts" pour une visite ce jour là, dont celui d'Aspect. J'ai sauté sur l'occasion, et je me suis présenté un début d'après midi, en craignant d'arriver dans une foule de curieux. Mais j'étais le seul ! Aspect m'a donc expliqué son appareil de 13 mètres de long (deux branches d'un peu plus de 6 mètres, avec la source des photons intriqués au milieu) et personne ne s'est présenté pendant la 1/2 heure d'explication, on a encore un peu bavardé et je suis parti en n'ayant toujours pas vu un seul autre visiteur... J'ai aussi déjeuné avec lui à une cantine de la fac d'Orsay en 1984, et je l'ai ensuite rencontré de temps en temps (disons une demi-douzaine de fois). J'ai en effet travaillé pendant quelques décennies dans un labo de physique du CNRS.

 

Aurélien Barrau est bien plus fort que moi, mais j'ai un copain normalien Ulm (comme Barrau je crois) qui commence à trouver bizarre que toutes les prédictions successives des théories multivers soient démenties par l'expérience; il travaille ou plutôt travaillait en physique (expérimentale) des particules élémentaires.

 

Roger Penrose esquinte aussi ces théories multivers dans son dernier livre La Nouvelle Physique de l'Univers - Mode, croyance, imaginaire, Odile Jacob, 2018.

 

     

[NGC6543]

Hé bien c’est une belle expérience que tu as fait là et en effet je n’avais pas associé les dates de ta visite et de « à l’époque de son expérience ».

A mes yeux c’est une chance que d’avoir pu partager un moment en tête à tête avec un tel scientifique, mais aujourd’hui et encore plus à l’époque les gens ne s’intéressent que très peu à la physique.

 

A l’époque je fréquentais aussi beaucoup les conférences mais je n’ai jamais pu discuter plus de quelques minutes avec les intervenants.

Bon ensuite, bien qu’ayant un cursus scientifique je n’ai jamais travaillé dans ce domaine. C’est juste une passion pour alimenter un esprit en perpétuelle quête de savoir (mais ça use à la longue 😁).

 

il y a 24 minutes, Dodgson a dit :

Aurélien Barrau est bien plus fort que moi, mais j'ai un copain normalien Ulm (comme Barrau je crois) qui commence à trouver bizarre que toutes les prédictions successives des théories multivers soient démenties par l'expérience; il travaille ou plutôt travaillait en physique (expérimentale) des particules élémentaires.

Ok mais on peut trouver bizarre quelque chose sans pour autant le réfuter. Toutes les théories qui traitent du multivers ne sont pas à jeter aux orties, et qu’elles soient « démontées » par l’expérience me laisse assez perplexe, sauf si en 15 ans on ait fait un bon technologique suffisamment important et que des expériences ait eu le temps de s’y coller et de rendre leurs résultats en ce sens d’autant plus que justement, l’intrication  quantique est une des bases de ces théories.

 

Le livre de Penrose doit être intéressant mais il essaie de faire passer ses propres idées également en abordant les problématiques actuelles de la physique sous un autre angle de réflexion, ou du moins c’est ce qu’en dise les critiques. Il y parle d’ailleurs du phénomène de mode tout en y appliquant lui même le principe,  à croire que la pertinence d’une théorie se fait aussi en fonction de son nombre de follower sur tweeter 😳

 

Étrangement feu S. Hawking était dans le même mouvement de pensée sur les théories des cordes.

 

500 pages le bouquin, mais ça  me donne envie de le lire, je vais prévoir une boîte d’aspirine quand même le temps de me dérouiller un peu.
Comme quoi ça marche tweeter 😄

[kiwi74]

Pour info, UNE ETOILE SOLITAIRE a été exclu du sujet. Son message provoquant a été supprimé ainsi que les commentaires s'y rapportant.

 

Merci de continuer en restant dans le sujet.

Pour l'administration.

[Dodgson]

Le 12/8/2020 à 18:12, NGC6543 a dit :

Ok mais on peut trouver bizarre quelque chose sans pour autant le réfuter. Toutes les théories qui traitent du multivers ne sont pas à jeter aux orties, et qu’elles soient « démontées » par l’expérience me laisse assez perplexe, sauf si en 15 ans on ait fait un bon technologique suffisamment important et que des expériences ait eu le temps de s’y coller et de rendre leurs résultats en ce sens d’autant plus que justement, l’intrication  quantique est une des bases de ces théories.

 

Selon pas mal de physiciens et/ou de philosophes, cette histoire d'intrication est fortement liée à l'hypothèse du multivers. En gros, on aurait le choix entre un seul univers "holistique" et une ribambelle d'univers isolés. Bien que l'emploi de l'anglais soit plutôt prohibé, je me permets de reproduire la présentation (abstract) d'un article intéressant d'un (méta)physico-philosophe grec ; il est facile de retrouver l'article entier sur internet :

 

 

Published in Metaphysica (2009) 10: 1-26 Humean Supervenience in the Light of Contemporary Science

VASSILIOS KARAKOSTAS*

Abstract It is shown that Lewis’ ontological doctrine of Humean supervenience incorporates at its foundation the so-called separability principle of classical physics. In view of the systematic violation of the latter within quantum mechanics, the claim that contemporary physical science may posit non-supervenient relations beyond the spatiotemporal ones is reinforced on a foundational basis concerning constraints on the state-representation of physical systems. Depending on the mode of assignment of states to physical systems — unit state vectors versus statistical density operators — we distinguish between strongly and weakly non-Humean, non-supervenient relations. It is demonstrated that in either case the relations of quantum entanglement constitute prototypical examples of irreducible physical relations that do not supervene upon a spatiotemporal arrangement of Humean qualities, weakening, thereby, the thesis of Humean supervenience. It is examined, in this respect, the status of Lewis’ recombination principle, whereas his conception of lawhood is critically investigated. It is concluded that the assumption of ontological reductionism, as expressed in Lewis’ Humean doctrine, cannot be regarded as a reliable code of the nature of the physical world and its contents. It is proposed instead that  due to the undeniable existence of non-supervenient relations  a metaphysic of relations of a moderate kind ought to be acknowledged as an indispensable part of our understanding of the natural world at a fundamental level.

 

 

[NGC6543]

Salut Dogbson,

 

Ok merci pour l’article, je vais regarder ça posément et je reviens vers toi.

[NGC6543]

@Dodgson

 

On entre clairement dans la métaphysique, c'est une chose, mais surtout dans le domaine de la philosophie. Pour que cette philosophie soit correctement comprise et que l'on puisse s'y intégrer, je pense qu'il faille déjà maîtriser les différents dogmes qu'elle utilise et ce n'est malheureusement pas mon cas (supervenance Humienne et Fuménienne).

 

Je préfère poser des réflexions sur les différentes théories quantiques et modèles cosmologiques, plutôt que de partir sur des principes philosophiques que je ne maitrise pas 😉

Cela n'en reste pas moins intéressant mais la quantité de travail à abattre pour ne serait-ce qu'espérer comprendre les concepts, même si bon nombre de références à la physique y sont faites, me décourage immédiatement.

 

Je me suis commandé le livre de Penrose, j'avoue qu'il m'intrigue pas mal.

[NGC6543]

Je reviens d'ailleurs sur la "côte de popularité" de ces théories.

 

Voici un extrait du journal du CNRS qui a été écrit par Aurélien Barreau (tu m'en parlais) il y a 5 ans :

 

Source : https://lejournal.cnrs.fr/billets/peut-tester-les-univers-paralleles

 

Citation

Dans les années 1950, un jeune physicien de Princeton, Hugh Everett, en propose une interprétation incroyable : à chaque interaction d’un système quantique avec un système classique se produirait une bifurcation en plusieurs univers parallèles. Autrement dit, il existerait un monde où le chat est mort et un autre monde où le chat est vivant, ces deux mondes étant bien réels mais n’interagissant plus entre eux ! Les événements de ce type étant innombrables, les mondes parallèles pulluleraient. La proposition semble tout-à-fait déraisonnable, pourtant un « sondage » chez les physiciens théoriciens montre que de plus en plus d’entre eux la considèrent comme la vision correcte.

 

 

[Dodgson]

Aurélien Barrau est en effet un vigoureux défenseur des théories multivers, comme on peut le lire par exemple dans futura-sciences du 03/03/2020 (voir plus bas). Mais, contrairement à ce que j'avais écrit, il n'est pas normalien, mais ingénieur de l'école nationale supérieure de physique de Grenoble. Il a obtenu un doctorat en astrophysique à l'université Joseph Fourier (Grenoble). Il a aussi fait une brillante carrière internationale et fait partie d'un groupe de scientifiques où l'on trouve également des personnalités plus célèbres que lui, telles que Roger Penrose et Lee Smolin, tous deux hostiles aux théories multivers. Lee Smolin a d'abord été l'un des pionniers de la théorie des cordes, avant de changer d'avis et d'écrire le livre Rien ne va plus en physique ! L'échec de la théorie des cordes. Dans sa préface au livre de Smolin, Alain Connes écrit :

 

"Soit, so where is the trouble ? Le problème, remarquablement analysé dans ce livre de Lee Smolin, provient du déphasage de plus en plus perceptible entre les espoirs sans doute démesurés suscités par les premiers succès de la théorie sur le plan mathématique et leur portée physique réelle, malaise amplifié (involontairement sans doute) par une médiatisation sans retenue, articles de journaux, livres et programmes de télévision présentant comme des vérités ce qui ne sont encore que des idées n'ayant reçu aucun assentiment de la nature." 

 

Voici l'essentiel du texte de futura-sciences, avec des caractères d'une taille appropriée pour ces brillantes théories :    

 

Le terme multivers désigne notre Univers ainsi que l'ensemble des univers possibles. Ce concept est fortement débattu par les physiciens théoriciens car il pourrait expliquer un certain nombre d'énigmes rencontrées à l'échelle quantique.

Comme nous l'explique Aurelien Barrau, la relativité générale d'Einstein avait déjà prévu que deux des trois géométries possibles puissent conduire à un espace infini, ce qui serait déjà un premier niveau de multivers.

Quelles sont les autres théories possibles ?

Il existe d'autres types de multivers que ceux initiés par Einstein. En physique quantique, les particules élémentaires peuvent être à plusieurs endroits au même moment. Cette mécanique quantique dans l'interprétation d'Everett conduit aussi à un lot d'univers multiples, car lorsqu'un système quantique interagit avec un système classique, il pourrait se produire un embranchement en univers parallèles.

Et la théorie des cordes ?

On sait que dans les premiers instants, notre Univers est en inflation. Lorsqu'on regarde de plus près, l'inflation ne donne pas lieu à un Univers donné mais à une multitude, peut-être une infinité, d'univers bulles découplés les uns des autres. La théorie des cordes est aujourd'hui une des meilleures approches de tentative de description globale des interactions. Cette théorie ne donne pas lieu à une unique loi physique mais à un ensemble de lois physiques possibles, baptisé paysage de lois. Lorsque l'on conjugue l'inflation avec la théorie des cordes, il émerge un multivers fascinant. Des bulles où non seulement les phénomènes seraient différents, mais aussi également les lois physiques.

 

 

 

 

[NGC6543]

Salut Dodgson,

 

Oui la mise en forme des copier-coller est pénible sur le forum, j'ai eu le tour hier en répondant à un message avec mon téléphone.

S. Hawking a aussi publié un article juste avant sa mort sur les univers multiples, dans lequel il reprend la notion "d'univers bulles" (fichier en lien).

 

Que l'on adhère ou pas à ces théories, il est un état de fait : la physique quantique est radicalement différente de la physique relativiste et il faudra bien concilier les deux pour parvenir à la théorie du tout. Alors expliquer l'intrication quantique, la décohérence et le principe de superposition quantique avec uniquement la physique relativiste me paraît bien difficile et non naturel.

Je ne vois pas d'autre solution que de passer par une structure géométrique à plus de 4 dimensions.

 

Hawking-Hertog2018_Article_ASmoothExitFromEternalInflatio.pdf

[Dodgson]

Bonjour NGC6543 (quelque objet céleste je présume),

 

Merci pour l'article de Hawking-Herzog. Les mathématiques de la relativité générale sont pour moi les plus redoutables. J'ai deux gendres astrophysiciens, tous deux PhD de Cambridge; je vais sans doute leur demander de m'éclairer. Ils habitent et travaillent en France (l'un d'eux est Français, l'autre Anglais), et  je crois n'ont jamais eu affaire à Hawking pendant leurs études, mais l'ont vu parfois de plus ou moins loin dans son fauteuil roulant. Je n'ai pas eu cette chance bien que je sois allé plusieurs fois à Cambridge à la fin du siècle dernier.

 

La survenance de Hume (ou supervenance Humienne) a été utilisée par David Lewis contre la mécanique quantique. En désespoir de cause, quand les expériences ont confirmé l'intrication (ou non-séparabilité, ou non-localité) quantique, qui lui donnait des frissons dans le dos, Lewis a abandonné l'idée d'un seul univers et s'est rallié aux théories multivers; il a même écrit un livre de vulgarisation là-dessus. J'avoue que personnellement c'est plutôt le multivers qui me hérisse. Je préfère l'idée de Nicolas Gisin, selon lequel l'univers est à la base discontinu et aléatoire, ce qui nécessiterait des mathématiques différentes, ne recourant pas systématiquement aux équations aux dérivées partielles et autres intégrales; cependant je crois que sa dernière suggestion en ce sens est à côté de la plaque.

 

 

 

[NGC6543]

Oui pour mon pseudo, en référence à la nébuleuse "Oeil de chat". Bon ensuite il me fallait bien un pseudo et un chat bien vivant (lui) m'accompagne quotidiennement 😉

 

Mais dit moi, même tes gendres sont dans la science !

Voilà donc une bien belle famille 😄

 

Je suis loin d'avoir cette chance, ni dans ma famille, ni dans mes amis. Bref je suis une sorte d'être exotique qui s'intéresse à des choses qui n'intéressent personne ... inutile de te décrire les repas de famille 😅

Heureusement le forum comble en partie mes besoins d'échange et de partage à ce niveau.

 

En ce qui concerne les mathématiques, pour moi et aujourd'hui c'est dans leur ensemble que je patauge. Je n'ai plus la capacité de compréhension d’antan puisque je ne pratique plus depuis longtemps, alors tu penses bien qu'en devant travailler avec des variétés de Calibi-Yau ou dans des espaces de Riemann, ou même tout simplement me rappeler des 36000 notions de la théorie des ensembles, je ne m'amuse pas plus que cela, et ce sont pourtant des bases.

 

J'avais bien senti que tu n'adhérais pas spécialement aux théories du multivers 😉

Pour ma part je cherche surtout à avoir une vision cohérente de notre Univers et du monde dans lequel on vit. Tout se passait bien jusqu'à ce que je découvre la physique quantique et la description des événements qui s'y produisent. Et donc encore une fois, ces événements ne seront pas descriptibles par la physique relativiste.

 

Je ne connais pas plus que cela le travail de Nicolas Gisin, une brève recherche sur Google m'a rappelé qu'il avait réalisé l'expérience de la téléportation quantique et donc apporté de quoi développer les protocoles de chiffrement des données. Je n'ai pas trouvé sa théorie sur un Univers discontinu (discret) mais celle-ci est forcément existante en physique quantique ... et je ne t'étonnerai pas en te disant que j'adhère aussi à une conception cosmologique discrète (paradoxe de l'Archer).

Donc pour résumer un peu ma façon de voir les choses, tout en précisant que celle-ci n'est pas figée, toutes les particules et leurs propriétés s'expriment en n-dimension, dans un Univers discret, et nous n'observons que 4 dimensions au niveau macroscopique. Une particule peut sembler distincte d'une autre alors qu'elles seraient en fait un seul et même objet, ou partager certaines propriétés lorsqu'elles sont intriquées.