Pourquoi l'information ne peut-elle être transmise plus vite que la lumière ?

[invitea4732f50]

Bonjour,

Je cherche à éclaircir ce paradoxe :

D'un côté la physique quantique affirme la réalité d'inter-actions non-locales instantanées, par exemple dans les expériences de photons corrélés.
De l'autre la relativité postule l'impossibilité de transmettre une information plus vite que la lumière.
La non-localité, est bien une interaction, qui ignore la notion de distance, et implique la possibilité d'interaction à vitesse infinie.
Cependant, on n'accorde pas à cette transmission, le statut d'information.
Pourtant en supposant que je fasse voyager, un photon corrélé pendant une année lumière à un observateur, situé à cette distance, un changement d'état du photon jumeau, sera immédiatement transmis au 2 ième photon.
Si on distingue les 2 phases : envoie du photon voyageur.
modification du photon jumeau + interaction non-locale.
IL y a bien la transmission d'un signal, donc d'un bit d'information et cela de manière instantanée. (le changement d'état du photon jumeau est immédiat )
Par conséquent, il me semble que le paradoxe entre les 2 théories est bien réel, et rend incompatibles, les 2 théories.
Car d'un point de vue épistémo, la conception du temps est différente, pour ne pas dire inconciliable.

Qu'en pensez-vous ?
-----

[Amanuensis]

La physique, c'est d'abord l'observation et l'expérimentation.

Pour le moment, personne n'a jamais observé de transmission d'une information utile plus rapide que c, ni conçu de dispositif permettant de le faire.

Les théories physiques sont faites pour rendre compte des observations, pas le contraire.

Pour le moment aucune expérience quantique n'a permis de transmission utile supra-luminique, il n'y a donc pas de raison de changer les théories incluant c comme limite de transmission de l'information.

Le mot important est "utile", c'est à dire une information connue et choisie par l'émetteur, inconnue par le récepteur avant réception, et connue après.

Il n'y a pas de "transmission d'un signal" au sens utile.

Il n'y a pas de contradiction entre les théories si on se limite bien à des informations utiles.

Enfin, la physique ne cherche pas à répondre à la question pourquoi le monde est comme cela et pas autrement.

[mtheory]

Bonjour,

Je cherche à éclaircir ce paradoxe :

.............................. ............

Qu'en pensez-vous ?

Alice et Bob prennent deux boitiers électroniques et s'éloignent à une années-lumière.

Alice appuie sur un bouton de son boitier qui affiche 0, elle recommence, elle trouve 0 puis 1 etc...
Bob fait pareil un peu plus tard et les deux enregistrent la suite de 0 et de 1.
Ils se rencontrent à nouveau et comparent leurs listes. Si Alice a un zéro, Bob a un 1 et inversement. Il y a donc eut corrélation ou les deux boites avaient déjà une liste préprogrammée.

L'expérience d'Aspect a éliminé la seconde hypothèse.

Reste que ni Alice ni Bob ne peuvent choisir la liste de 0 et de 1 qui a chaque fois est complétement aléatoire. Donc oui, un bit d'information a été transmis mais il est impossible de faire du morse avec et ce n'est que du bruit. Il n'y a donc pas de signal utilisable.

[invite6754323456711]

Qu'en pensez-vous ?

Nous n'avons connaissance que ne notre passé, pas de notre futur.

Le présent cela se discute un événements considéré comme un point, une vibration d'une "corde"/un événement qui à une durée non nulle, ...

Patrick

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea4732f50]

Alice et Bob prennent deux boitiers électroniques et s'éloignent à une années-lumière.

Alice appuie sur un bouton de son boitier qui affiche 0, elle recommence, elle trouve 0 puis 1 etc...
Bob fait pareil un peu plus tard et les deux enregistrent la suite de 0 et de 1.
Ils se rencontrent à nouveau et comparent leurs listes. Si Alice a un zéro, Bob a un 1 et inversement. Il y a donc eut corrélation ou les deux boites avaient déjà une liste préprogrammée.

L'expérience d'Aspect a éliminé la seconde hypothèse.

Reste que ni Alice ni Bob ne peuvent choisir la liste de 0 et de 1 qui a chaque fois est complétement aléatoire. Donc oui, un bit d'information a été transmis mais il est impossible de faire du morse avec et ce n'est que du bruit. Il n'y a donc pas de signal utilisable.

Bonjour,

Merci Mtheory,

Effectivement Alice ne pourra pas envoyer un message à Bob, et donc la corrélation ne peut prétendre au statut, d'"information".

Cela soulève tout de même une question intéressante : Peut-on refuser à un phénomène le statut d'information sous prétexte qu'il n'est pas "utilisable" ?

- Si oui cela signifie clairement que l'information est une notion "subjective".

- Cela nous confronte à nouveau au problème de l'information quantique.

L'équation de Shrödinger nous donne une "information" sur les probabilités, de trouver une particule dans tel ou tel endroit.
Peut-on dire que l'équation de Schrödinger n'est pas une information sous prétexte que la valeur de l'observable ne peut pas être déterminée ?

Il y a bien une forme de réduction d'incertitude, et donc obtention d'une information.

Mais cette information n'est pas utilisable, d'un point de vue subjectif, c'est à dire pour coder un message.

Il me paraît tout de même abusif de dire, que l'aspect probabiliste, des corrélations quantiques ne portent aucune information.

Car lorsque Bob, effectue sa mesure, instantanément Alice va noter un changement sur son photon jumeau.

Le fait que Bob ne puisse pas utiliser les bits transmis par Alice, ne me semble pas suffisant pour dire qu'aucune information n'est transmise.

Ceci m'amène à une expérience de pensé, qui permettrait de transmettre un message porteur d'information plus vite que la lumière.

Il suffit que Bob et Alice disposent d'un nombre suffisant de photons corrélés, admettons qu'il y en ait 100.

Il suffit de coder un message non par la valeur du bit quantique transmis, mais par le temps qui sépare les différentes mesures.

Ainsi je peux coder un point de l'alphabet Morse, en séparant 2 mesures d'une seconde, et coder un trait du même alphabet Morse en séparant 2 mesures par une durée double ou triple.

L'information n'est pas portée par la valeur intrinsèque des photons corrélés, mais par l'espace de temps qui sépare 2 mesures successives.

Ce procédé permettrait bien de transmettre une information "utilisable"plus rapidement que la vitesse de la lumière.

Cordialement

[inviteccac9361]

Cela soulève tout de même une question intéressante : Peut-on refuser à un phénomène le statut d'information sous prétexte qu'il n'est pas "utilisable" ?

- Si oui cela signifie clairement que l'information est une notion "subjective".

Oui tout à fait,
puisque dans ce cas là, ce n'est plus, ni de l'information, ni de l'energie.
Il faut un contraste pour voir une chose.
Un mot écrit en blanc sur un tableau blanc, existe peut-être, mais ca n'a aucun interet d'une part, ni de réalité physique d'autre part.

Plus shématiquement, avec deux bornes à 10V je suis mal parti pour produire un courant.

[erik]

ATTENTION, possibilité que je dise des bétises !!!

Car lorsque Bob, effectue sa mesure, instantanément Alice va noter un changement sur son photon jumeau.

Il me semble que ça ne peut pas se passer comme ça.
Alice ne peut pas observer de changement sur son photon, si elle observe alors elle observe UNE valeur qui ne change plus, à partir du moment ou il y a eut une observation sur l'un des deux photons ils ne sont plus corrélé.
L'observation ne change pas une valeur, elle fixe cette valeur.

Que quelqu'un donne une explication mieux construite

[invitea4732f50]

Oui tout à fait,
puisque dans ce cas là, ce n'est plus, ni de l'information, ni de l'energie.
Il faut un contraste pour voir une chose.
Un mot écrit en blanc sur un tableau blanc, existe peut-être, mais ca n'a aucun interet d'une part, ni de réalité physique d'autre part.

Plus shématiquement, avec deux bornes à 10V je suis mal parti pour produire un courant.

Certes oui, mais avec mon idée, de Fax Quantique, je peux quand même transmettre une information par le moyen des corrélations quantiques.

Cependant je dois bien admettre, qu'il faut quand même que les photons jumeaux fassent au moins une fois le chemin, à une vitesse égale à C.

Le principe d'impossibilité de transmettre une information plus vite que C, reste donc vrai.

Cependant , on voit qu'on pourrait supprimer l'étape de vérification proposée par Théorème, si ce qui transmet le code Morse et l'espace de temps qui sépare de Changement d'état des photons corrélés.

Cordialement

[invitea4732f50]

ATTENTION, possibilité que je dise des bétises !!!


Il me semble que ça ne peut pas se passer comme ça.
Alice ne peut pas observer de changement sur son photon, si elle observe alors elle observe UNE valeur qui ne change plus, à partir du moment ou il y a eut une observation sur l'un des deux photons ils ne sont plus corrélé.
L'observation ne change pas une valeur, elle fixe cette valeur.

Que quelqu'un donne une explication mieux construite

Faut-il en déduire qu'Alice, n'a aucun moyen de savoir Quand Bob Fait sa mesure ?

Auquel cas effectivement mon idée de Fax Quantique tombe à l'eau...

Cordialement

[inviteea028771]

Le problème c'est qu'il est impossible de savoir quand une mesure a été effectuée

Les photons ne changent pas d'état, une fois mesuré, ce qui a été mesuré ne change pas.

[invite6754323456711]

Ce procédé permettrait bien de transmettre une information "utilisable"plus rapidement que la vitesse de la lumière.

La seule chose que tu dois pouvoir réaliser, d’après nos connaissances actuelles (basées sur un formalise limitant l’ambiguïté pour exprimer une modélisation construite sur la théorie de la MQ et non des déductions basées sur des hypothèses simplificatrices pour plus de clarté dans un but de vulgarisation) , c'est la génération d'un même nombre aléatoire par Alice et Bob, mais pas sa transmission "instantané".

Patrick

[inviteccac9361]

Certes oui, mais avec mon idée, de Fax Quantique, je peux quand même transmettre une information par le moyen des corrélations quantiques.

Cependant je dois bien admettre, qu'il faut quand même que les photons jumeaux fassent au moins une fois le chemin, à une vitesse égale à C.

Oui,
tout ça revient à dire et pour l'instant c'est ce qu'on sait,
qu'aucune information, ni énergie, ce qui revient à parler de la même chose, (on me reprendra si j'utilise des termes inadéquats), puisqu'il s'agit d'une interaction, de dépasse C dans le vide.

Aucune action n'est possible plus rapidement que C.

Sauf tres localement et d'un point de vue relatif, comme dans l'effet Cerenkov.

Il faut bien avoir à l'esprit que la vitesse de la lumière dans le vide reste toujours supérieure à celle du rayonnement Cerenkov !

http://www.futura-sciences.com/fr/de...cerenkov_4743/

[mtheory]

Faut-il en déduire qu'Alice, n'a aucun moyen de savoir Quand Bob Fait sa mesure ?

Auquel cas effectivement mon idée de Fax Quantique tombe à l'eau...

Cordialement

Elle n'a évidemment aucun moyen et elle et Bob choisissent le moment où ils vont faire des mesures. Il n'y aucune échappatoire....

[invite6c250b59]

Peut-on refuser à un phénomène le statut d'information sous prétexte qu'il n'est pas "utilisable" ?

C'est le "prétexte" de Shanon, qui définit l'information comme ce qui réduit l'incertitude.

Peut-on dire que l'équation de Schrödinger n'est pas une information sous prétexte que la valeur de l'observable ne peut pas être déterminée ?

Dans le cas d'Alice et Bob l'équation correspondante réduit l'incertitude sur le couple de valeur qu'A. et B. peuvent observer, c'est donc bien de l'information même si elle n'est pas utilisable pour communiquer plus vite que c (qui est une constante probablement égale à mais plus fondamentale que la vitesse de la lumière).

expérience de pensé, qui permettrait de transmettre un message porteur d'information plus vite que la lumière. (...) coder un message non par la valeur du bit quantique transmis, mais par le temps qui sépare les différentes mesures.

Une autre façon de voir pourquoi cela ne marche pas: il est toujours possible d'avoir un observateur pour qui Bob fait la mesure avant Alice, et un autre pour qui c'est Alice qui fait la mesure en premier.

[mach3]

Une autre façon de voir pourquoi cela ne marche pas: il est toujours possible d'avoir un observateur pour qui Bob fait la mesure avant Alice, et un autre pour qui c'est Alice qui fait la mesure en premier.

+1

ça me démangeait de poster un truc similaire depuis que j'ai commencé la lecture du fil. Je trouve que ça répond à une bonne partie de la question. Si il y a eu "transmission" d'information, les rôles respectif d'émetteurs et récepteurs de l'information dépendent du mouvement de l'observateur, ce qui est quand même bien contradictoire...

m@ch3

[Amanuensis]

Ce n'est pas un argument différent de celui consistant à affirmer que la RR stipule une limite à la vitesse d'une relation causale.

Si une expérience quantique montrait une relation causale supra-luminique indiscutable (ce qui, àmha, demande la possibilité de transmettre de l'information au sens fort), alors faudrait bien revoir la RR et interpréter autrement l'inversion causale apparente pour les observateurs en mouvement.

[invite6c250b59]

Ce n'est pas un argument différent de celui consistant à affirmer que la RR stipule une limite à la vitesse d'une relation causale.

Ah? Si c n'était pas identique pour tout observateur, il y aurait une dissociation entre les deux non?

Si une expérience quantique montrait une relation causale supra-luminique indiscutable (ce qui, àmha, demande la possibilité de transmettre de l'information au sens fort), alors faudrait bien revoir la RR et interpréter autrement l'inversion causale apparente pour les observateurs en mouvement.

Vois-tu un autre moyen que soit casser le principe de causalité, soit casser la RR en stipulant un référentiel privilégié?

[Deedee81]

Salut,

Ah? Si c n'était pas identique pour tout observateur, il y aurait une dissociation entre les deux non?
Vois-tu un autre moyen que soit casser le principe de causalité, soit casser la RR en stipulant un référentiel privilégié?

Ce n'est pas très clair. Dissociation entre les deux quoi Et un autre moyen pour quoi ?

[invite6c250b59]

Ce n'est pas très clair. Dissociation entre les deux quoi

Dissocier entre A1 et A2 définis comme suit:
A1: il est toujours possible d'avoir un observateur pour qui Bob fait la mesure avant Alice, et un autre pour qui c'est Alice qui fait la mesure en premier.
A2: la RR stipule une limite à la vitesse d'une relation causale
mmy: A1=A2
Jiav: Ah?

Et un autre moyen pour quoi ?

Pour interpréter un résultat expérimental qui montrerait une relation causale >c.

[Amanuensis]

A1: il est toujours possible d'avoir un observateur pour qui Bob fait la mesure avant Alice, et un autre pour qui c'est Alice qui fait la mesure en premier.

Pas assez rigoureux. Un observateur cela ne veut pas dire grand chose.

Il s'agit plutôt de systèmes de coordonnées spatio-temporelles. Si un tel système peut être choisi arbitrairement, il n'y a aucune difficulté à inverser l'ordre de la coordonnée temporelle de n'importe quelle paire d'événements, et donc le "il est toujours possible" que tu proposes est trivialement vrai.

A2: la RR stipule une limite à la vitesse d'une relation causale

Pas la RR, la RG.

mmy: A1=A2

Cela est ton interprétation, je n'ai jamais écrit rien de tel. (Et mon pseudo c'est Amanuensis )

Pour interpréter un résultat expérimental qui montrerait une relation causale >c.

Ce qu'il faudrait approfondir c'est la notion de relation causale, et la relation avec les modèles d'espace-temps (en termes de systèmes de coordonnées par exemple).

[invite6c250b59]

Pas assez rigoureux. Un observateur cela ne veut pas dire grand chose.

Un observateur dans le cadre de la relativité cela ne veut pas dire grand chose?

Pas la RR, la RG.

J'ai tendance à te croire par défaut sur ce sujet que tu connais mieux que moi mais... tu te contredis avec ton message précédent non?

Cela est ton interprétation, je n'ai jamais écrit rien de tel. (Et mon pseudo )

Hé bien... peux tu développer ton idée d'une manière que je comprenne mon erreur d'interprétation? (oups dsl )

Ce qu'il faudrait approfondir c'est la notion de relation causale, et la relation avec les modèles d'espace-temps (en termes de systèmes de coordonnées par exemple).

Many-world?

[Amanuensis]

Un observateur dans le cadre de la relativité cela ne veut pas dire grand chose?

Disons que le mot "observateur" est un mot recouvrant pas mal de choses très différentes. Dans le cadre de la RG, la manière la plus brutale de préciser sans ambiguïté me semble être "système de coordonnées spatio-temporelles". Il y a sûrement d'autres cadrages rigoureux, je prends celui-là en l'absence d'un cadrage explicite.

tu te contredis avec ton message précédent non?

J'aurais dû écrire "pas seulement la RR, la RG aussi". Important si on ouvre à tout système de coordonnées.

Hé bien... peux tu développer ton idée d'une manière que je comprenne mon erreur d'interprétation?

J'ai perdu le fil... Disons alors plutôt que je ne comprends pas ton interprétation de ma très limitée intervention.

Many-world?

Par exemple. Sûr qu'avec cette interprétation la notion de causalité n'est pas aussi intuitive que l'usage qui est fait de ce concept dans la plupart des échanges pourrait le faire croire.

[Deedee81]

Salut,

Dissocier entre A1 et A2 définis comme suit:
[...]

D'accord j'ai compris ce que tu voulais dire. Mais c différent pour deux observateurs reste une violation de la RR. Donc, on en revient encore au même.

Pour interpréter un résultat expérimental qui montrerait une relation causale >c.

Il n'y a pas de relation causale >c.

Je suis d'accord que l'intricatrion est une sale bête sacrément difficile à cerner.

Mais au moins pour la situation decrite par mtheory dans le message 3, ça n'a rien d'extraordinaire. suppose que tu as des jumeaux. Personne ne connait leur couleur de cheveux, ils portent des bonnets. L'un va à Pékin, l'autre Paris. Alice, à Pékin, arrache le bonnet et dit : "oh, il est roux" (par exemple). Bob, à Paris, arrache aussi le bonnet et dit "un roux aussi" !

Est-ce que la couleur rousse a été transmise instantanément ? Non, évidemment !

Corrélation n'est pas transmission.

La difficulté avec l'intrication est que l'on ne peut pas la modéliser avec des variables cachées locales (ici la couleur des cheveux). Cela a été montré par Bell (et vérifié par Aspect). Ca se manifeste juste dans des conditions un peu plus compliquée que celle décrite dans le message 3. Mais il est clair qu'il est difficile d'imaginer une absence de transfert d'information (après tout, si la couleur rousse n'était PAS déjà présente, comment Bob aurait-il pu avoir le même résultat qu'Alice ?).

Il reste malgé tout possible d'interpréter cela localement (mais sans variable cachée, évidemment). Même si cela reste une sacrée jonglerie. Je décrit ça ici (il y a aussi un addendum sur scribd).

http://www.scribd.com/doc/50186918/M...tique-Tome-VII

Mais le simple fait que ce soit possible montre bien qu'on peut se passer de l'hypothèse d'un transfert d'information instantané (même caché). Et comme une telle hypothèse pose problème avec la relativité. Hop, moi je m'en passe.

[Amanuensis]

http://www.scribd.com/doc/50186918/M...tique-Tome-VII

J'ai déjà râlé plusieurs fois, mais pour moi c'est pareil que de citer un ouvrage qu'il faut acheter. Hors de question de m'inscrire sur un tel site, et il m'est quasi impossible de lire la référence.

Quand une telle référence est donnée, je me sens exclu de la discussion.

[Amanuensis]

Par ailleurs, la transmission d'information invoquée n'est pas, à ce que je comprends, la transmission de la particule et/ou de tout attribut local de la particule (ces attributs se déplacent avec la particule).

Elle est invoquée comme un effet du choix de la composante mesurée côté A sur le résultat de la mesure côté B. Choisir de mesurer ou non, et que mesurer, d'un côté, interviendrait comme cause du résultat de la mesure de l'autre côté.

[invite6c250b59]

Il n'y a pas de relation causale >c.

Disons que ce serait obligatoirement une violation de la RR, ou le signe que la notion de relation causale est plus subtile que ce que l'on pense.

Mais au moins pour la situation decrite par mtheory dans le message 3, ça n'a rien d'extraordinaire. suppose que tu as des jumeaux. Personne ne connait leur couleur de cheveux, ils portent des bonnets. L'un va à Pékin, l'autre Paris. Alice, à Pékin, arrache le bonnet et dit : "oh, il est roux" (par exemple). Bob, à Paris, arrache aussi le bonnet et dit "un roux aussi" !

Est-ce que la couleur rousse a été transmise instantanément ? Non, évidemment !
Corrélation n'est pas transmission.

Comme tu dis la situation est plus subtile, et plus intéressante, que ce que tu esquisses. Ce qui est extraordinaire c'est qu'on peut choisir (à priori indépendament à Paris et Pékin) de mesurer si les cheveux sont |blond> + |brun>, ou choisir de mesurer si les cheveux sont |roux> + |chatain>, et que l'intrication se manifestera d'autant plus que les bases de mesure ne sont pas orthogonales.

Ce n'est pas tant la "transmission" du résultat qui est bizarre, que celle de la base de mesure.

+1 Amanuensis pour la ref

EDIT croisement

[invite6c250b59]

Ce n'est pas tant la "transmission" du résultat qui est bizarre, que celle de la base de mesure.

Mal dit: ce n'est pas tant l'accord des mesures qui est bizarre, que l'accord des couples (base de mesure, mesures).

[Amanuensis]

Mal dit: ce n'est pas tant l'accord des mesures qui est bizarre, que l'accord des couples (base de mesure, mesures).

C'est bien plus compliqué que cela, àmha.

Les faits sont :

Si l'attribut A est mesuré des deux côtés, alors les résultats sont totalement corrélés.

Pareil pour B, pareil pour C.

L'interprétation normale serait que les particules aient trois attributs, éventuellement corrélés entre eux pour une même particule et totalement corrélés entre les particules.

Mais si on fait les 9 statistiques en croisant les trois mesures d'un côté et les 3 de l'autre, alors le résultat n'est pas compatible avec cette interprétation "normale".

[invitea86014ac]

Est-ce que la vitesse relative entre 2 photons se dirigeant dans 2 sens opposés peut être supérieur a c ? merci

[invite6c250b59]

C'est bien plus compliqué que cela, àmha.

En quoi? L'interprétation selon laquelle le résultat d'Alice dépend du couple (base de mesure, mesure) de Bob est parfaitement compatible avec la MQ (et les résultats expérimentaux) non?

Est-ce que la vitesse relative entre 2 photons se dirigeant dans 2 sens opposés peut être supérieur a c ? merci

C'est une question piège: si la vitesse de la lumière est c, alors le référentiel inerte de ces photons n'existe pas vraiment en RR ni RG. Vu d'une autre façon, le temps n'existe pas dans le référentiel d'un photon (je sens que je fais me faire pinailler sur les doigts là ).