Opinion des physiciens sur la MQ

[invite73192618]

Par contre l'expérimentateur ne peut obtenir cet état en sortie: la décohérence implique que cette superposition ne peut durer: elle devient infinitéssimale. (sinon il suffirait de faire l'expérience en vrai et on pourrait observer l'interférence entre les deux états)

Argh pas sur. Si la superposition peut durer tant que les ddl restent dans la machine, alors mon expé se simplifie: il suffit de regarder si les états de l'électron 2 sont superposés.
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[GillesH38a]

Si tu veux dans le sens:
"1/sqrt(2)[gauche>|environnement_gauche>+ 1/sqrt(2)[droite>|environnement_droite>"
est équivalent à
"1/sqrt(2)[gauche>+1/sqrt(2)[droite>"

ce n'est absolument pas équivalent, et l'essentiel du problème est là !!!

les "effets quantiques" qui distinguent le monde quantique du monde classique sont ENTIEREMENT dus aux "termes d'interférence" qui apparaissent dans le produit croisé (quand on calcule le carré d'une amplitude) après action d'un opérateur A

<gauche|A|droite>

c'est ce terme croisé qui n'a pas d'équivalent en théorie des probabilités classiques, qui est responsable des franges d'interférence, de la violation des inégalités de Bell, etc... et qui interdit d'utiliser des règles classiques de probabilité du genre P(A)=P(A|B) + P(A|¬B).

Or avec interaction avec l'environnement, l'opérateur A n'agissant pas sur les variables de l'environnement, ce terme croisé devient
<environnement_gauche|environn ement_droit><gauche|A|droite>

et le terme de gauche devient très rapidement extrêmement petit avec un grand nombre de particules, rendant le terme d'interférence inobservable. Ce ne sont pas les coefficients du mélange qui sont "epsilonesque", ce sont les termes d'interférence issus de ce mélange. La probabilité résultante est donc "à très peu près " la probabilité classique.

[invite73192618]

Ok merci, je vais essayer de te rendre une copie plus propre en utilisant tes réponses.

Imaginons que nous ayons les ingrédients suivants:

1- un appareil capable de téléporter les états quantiques correspondant aux positions/vitesses et aux niveaux énergétiques électroniques d'un gros tas de particules: 1000 kg 20g/mole => 2.10⁴ mole => 10²⁸ particules => disons l'équivalent de 10³⁰ qbits. Une paille.

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Cet appareil est, sauf incompréhension de ma part, une version très améliorée de ça.

2- un ordinateur quantique suffisamment puissant pour gérer cette quantité de qbit, gérer incluant: les recevoir par téléportation, être capable de les maintenir par processus de correction d'erreur, être capable de leur appliquer n'importe quel opérateur unitaire, être capable de mesurer n'importe quel qbit ou groupe de qbit dans une base choisie.

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Jusqu'à il n'y a pas si longtemps, la faisabilité théorique d'un tel appareil était questionnable. Des travaux sur les méthodes de corrections d'erreurs suggèrent toutefois qu'un CNOT avec un taux d'erreur inférieur à 10^-5 suffirait pour construire un ordinateur quantique de taille arbitraire. Sauf erreur, nos puces classiques ont une fiabilité supérieur à 10¹⁴ opérations -reste à faire aussi bien avec des qbits. La faisabilité semble donc être passée du statut "problème théorique" au statut "problème technique". Un gros problème technique toutefois. Un ordinateur standard manipule un gros 10^10 bits par secondes. Même si c'était déjà des qbits plutôt que des bits classiques, il faudrait mille milliards de milliards de milliards de nos ordinateurs pour satisfaire à l'ingrédient 2. Nous sommes bien dans une expérience de pensée!

3- un opérateur unitaire raisonnablement proche de la physique, c'est-à-dire que lorsqu'il est appliqué à notre tas de particule, il équivaut au passage du temps. Connaitre cet opérateur implique de connaitre son inverse: un opérateur qui équivaut au passage à l'envers du temps.

Imaginons d'autre part l'expérience suivante: un humain conscient (noté HC) doit mesurer la direction d'un électron dans un champ magnétique. Selon son spin, l'électron va aller en bas ou en haut par rapport au mesureur. La tâche de celui-ci sera de faire aller l'électron vers le haut, soit en inversant le champ magnétique si sa mesure lui montre que l'électron va vers le bas, soit en touchant à rien si l'électron va en haut. Un proton, caché, témoigne par sa direction de l'inversion éventuelle du champs magnétique: il va à droite ou à gauche selon qu'il y ai inversion ou pas.

Examinons ce qui se passe selon les actions d'un expérimentateur externe (EE) qui choisit le spin des électrons et peut mesurer ensuite la direction du proton. Si EE envoi un état pur |H> (haut) pour l'électron, il va mesurer |G> (gauche) pour le proton. S'il envoi |B> (bas), il mesure |D> (droite).

S'il envoi |H>+|B>, il obtiendra en pratique |G> 50% du temps et |D> 50% du temps. Cela semble contradictoire avec le caractère réversible de la MQ, puisqu'on devrait s'attendre à obtenir |G>+|D> en sortie. En réalité il y a entre l'électron et le proton présence d'un humain, c'est-à-dire un gros tas de particule qui conserve une trace de ce qui s'est passé. L'état final est donc plutôt |G>|HC_G>+ |D>|HC_D>.

Or cet état est en apparence indifférenciable du résultat d'une mesure irréversible, qui donne |G> 50% du temps et |D> 50% du temps. En effet la superposition est en quelque sorte répartie sur le grand nombre de degré de liberté de l'humain (HC), et il semble alors physiquement impossible de séparer entre une superposition répartie versus une mesure. Comme indiqué par Gilles, l'ampleur d'une interférence dépend d'un terme croisé <HC_G|HC_D> qui devient exponentiellement petit avec le nombre de degré de liberté de HC.

Dis autrement, le problème de la mesure est de savoir si ce terme, très petit, existe réellement après que HC ai fait une mesure, ou si cette mesure engendre un cutoff irréversible le faisant disparaître.

Imaginons qu'on mette le dispositif, incluant HC, dans l'ordinateur quantique (ingrédient 2) par un processus de téléportation (ingrédient 1). Que se passerait-il avec le passage du temps (ingrédient 3)? A première vue la situation n'est pas améliorée car EE fait face au même problème qu'avant: il doit déterminer si le proton est ou non dans un état superposé, et la superposition est si petite suite à la décohérence qu'elle semble impossible à prouver.

Il y a toutefois une différence de taille. Dans l'ordinateur quantique, la dynamique est supposée réversible. Si on fait un aller et retour sans mesure externe, alors on va retrouver l'état de départ |H>+|B>, ce qui donne lieu à des interférences mesurables. Si on fait un aller et retour en incluant une mesure externe, alors on va se retrouver avec |G>|EE_G>+ |D>|EE_D>, qui ne donnera pas lieu à des interférence mesurables puisque EE comporte beaucoup de degré de liberté.

Les deux cas étant séparables, cette expérience nous indiquerait donc si oui ou non un postulat de mesure irréversible est nécessaire dans le cas d'un gros tas de particule et/ou d'un humain conscient.

[chaverondier]

Les deux cas étant séparables, cette expérience nous indiquerait donc si oui ou non un postulat de mesure irréversible est nécessaire dans le cas d'un gros tas de particule et/ou d'un humain conscient.

Le problème du temps, notamment en relation avec l'invariance relativiste interdisant de définir un feuilletage 1D de type temps privilégié, ainsi que le problème d'émergence de l'irréversibilité dans un univers dont les lois physiques sont quasi-réversibles est déjà en lui-même un problème à part entière. Le cas de la mesure quantique en est seulement un cas particulier particulièrement important. L'hypothèse du temps thermique de C. Rovelli [1], faisant émerger un feuilletage 1D de type temps via un flot temporel dans l'espace-temps, flot lui-même relié à un flot dans l'algèbre d'observables locales associées à un observateur possédant une durée de vie finie (donc limité dans ses possibilités de relation causale avec l'univers avec lequel il interagit) me semble être un pemier pas en avant.

Je doute que la notion d'irréversibilité (notamment celle d'enregistrement d'information) puisse se passer de thermodynamique, c'est à dire de la notion d'information et des considérations de limitation d'action et de limitation d'accès à l'information d'une catégorie d'observateurs (en relation avec le principe de causalité relativiste, avec le second principe de la themodynamique et avec le caractère non commutatif de l'algèbre des observables associées à couple système observé/observateur qui sont peut-être plusieurs aspects d'une même probématique de modélisation de l'information accessible à un observateur et de son enregistrement)

[1] L'hypothèse du temps thermique de Carlo Rovelli : Diamonds's Temperature: Unruh effect for bounded trajectories and thermal time hypothesis Authors: P. Martinetti, C. Rovelli http://arxiv.org/abs/gr-qc/0212074

[GillesH38a]

Jiav, ton expérience manque encore de beaucoup de précisions pourtant fondamentales .

Imaginons d'autre part l'expérience suivante: un humain conscient (noté HC) doit mesurer la direction d'un électron dans un champ magnétique. Selon son spin, l'électron va aller en bas ou en haut par rapport au mesureur.

dejà, c'est faux. Tu ne peux pas dire que l'électron "va" aller en bas ou en haut dans le cas général. Dans le cas général, l'électron se scinde en deux paquets,un vers le haut, un vers le bas. Si tu ne t'avises surtout pas d'y toucher (c'est à dire si tu t'interdis de faire la moindre mesure que ce soit ) alors tu es capable de faire réinterférer ces paquets , par exemple après avoir changé la phase de l'un deux, et d'obtenir des franges d'interférences en sortie.

Si tu cherches à savoir où "fait mine" de passer l'électron alors nécessairement tu te corréles avec lui (sinon c'est impossible d'en obtenir la moindre information). Tu fais disparaitre les franges d'interférences, mais alors tu ne sais plus précisément son état quantique. Ton expérience reviendrait à vouloir voir "vers quelle fente se dirige un photon" avant une expérience de franges d'Young avant d'agir (en fermant par exemple l'autre fente ) : mais alors tu détruis ton état pur quantique.

La tâche de celui-ci sera de faire aller l'électron vers le haut, soit en inversant le champ magnétique si sa mesure lui montre que l'électron va vers le bas, soit en touchant à rien si l'électron va en haut. Un proton, caché, témoigne par sa direction de l'inversion éventuelle du champs magnétique: il va à droite ou à gauche selon qu'il y ai inversion ou pas.

un proton ne peut pas etre "caché" : de plus je te signale que si il y a superposition quantique de l'électron, il y aurait aussi superposition quantique du proton, qui n'irait pas non plus ni à droite, ni à gauche, mais les deux en même temps.

Tes erreurs de langage sont analogues aux erreurs de raisonnement en relativité : bien qu'on ait appris "théoriquement" que la simultaneité n'est pas absolue, la plupart des erreurs vient du fait qu'inconsciemment on ne peut pas s'empecher de faire comme si elle l'était et donner un sens au fait que deux évènements ont "vraiment" lieu en même temps. Dans le monde quantique, tu dois t'interdire d'employer des phrases donnant des propriétés définies aux particules du genre "l'électron va ici" où "le proton fait ça "..... .

Imaginons qu'on mette le dispositif, incluant HC, dans l'ordinateur quantique (ingrédient 2) par un processus de téléportation (ingrédient 1). .

Encore une fois, tu te donnes beaucoup de mal pour rien : si on est capable d'agir sur des superpositions quantiques macroscopiques, alors il y a un a d'expériences très simples qu'on peut faire sans avoir besoin de téléportation et d'interférences : mais en fait il me semble absolument impossible d'y arriver ne serait-ce que l'émission spontanée d'un photon thermique (comment l'évites tu à moins d'etre au zéro absolu???) détruirait la cohérence de l'état quantique macroscopique.

[invite73192618]

Zut je pensais avoir répondu. Désolé

L'hypothèse du temps thermique de C. Rovelli [1], faisant émerger un feuilletage 1D de type temps via un flot temporel dans l'espace-temps, flot lui-même relié à un flot dans l'algèbre d'observables locales associées à un observateur possédant une durée de vie finie (donc limité dans ses possibilités de relation causale avec l'univers avec lequel il interagit) me semble être un pemier pas en avant.

C'est une position séduisante, mais il me semble intuitivement que cela devrait poser un problème d'anisotropie: le flot du temps devrait être aussi anisotrope que les "possibilités de relations causales", et je ne vois pas pour quelle raison on devrait imaginer que celles-ci soient homogènes, particulièrement avec des milieux différents.

Jiav, ton expérience manque encore de beaucoup de précisions pourtant fondamentales .

Honnêtement, je ne vois pas quelles précisions manquent.

dejà, c'est faux. Tu ne peux pas dire que l'électron "va" aller en bas ou en haut dans le cas général.

Par exemple ici je dis que l'électron va aller en bas ou en haut par rapport à quelqu'un qui mesure cette position. Je ne vois donc pas en quoi je ne peux dire que l'électron va aller dans telle ou telle position, puisque celle-ci est mesurée!

...mais bon peut-être que c'est moi qui comprend pas un truc. Si tu vois une manière de reformuler, ça me donnera peut-être une meilleure idée de ce que j'ai pas compris. Exercice facultatif...

tu te donnes beaucoup de mal pour rien : si on est capable d'agir sur des superpositions quantiques macroscopiques, alors il y a un a d'expériences très simples qu'on peut faire sans avoir besoin de téléportation et d'interférences

...d'autant que j'en suis venu à la même conclusion: soit le but est de voir si la MQ est valide pour un gros tas de particule, auquel cas il y a plus simple que mon expérience, soit le but est de voir l'influence de la conscience sur la mesure. Or dans le dernier cas il y a aura toujours la possibilité de nier la conscience interne. A ce titre, mimer une conscience avec des procédures classiques (non quantique) est beaucoup plus simple, et répond(rait) aussi bien sur le lien conscience-MQ.

[chaverondier]

le flot du temps devrait être aussi anisotrope que les "possibilités de relations causales", et je ne vois pas pour quelle raison on devrait imaginer que celles-ci soient homogènes, particulièrement avec des milieux différents.

Je ne comprends pas du tout ce que tu entends par homogénéité des possibilités de relations causales et je ne vois pas de quelle façon (ni pour quelle raison) la notion de milieu matériel entre en jeu dans cette discussion quant à l'hypothèse du temps thermique de Carlo Rovelli. Quant à l'anisotropie du temps, je ne vois pas non plus ce qui t'amène à en douter.

soit le but est de voir si la MQ est valide pour un gros tas de particule, auquel cas il y a plus simple que mon expérience, soit le but est de voir l'influence de la conscience sur la mesure. Or dans le dernier cas il y a aura toujours la possibilité de nier la conscience interne. A ce titre, mimer une conscience avec des procédures classiques (non quantique) est beaucoup plus simple, et répond(rait) aussi bien sur le lien conscience-MQ.

A mon sens, pour approfondir la réflexion sur ce sujet, la thèse d'Alexei Grinbaum sur l'interprétation de la mécanique quantique comme une théorie générale de l'information contrainte par des principes theorético-informationnels (décrivant, notamment, les limitations d'accès à l'information), suivie d'une dérivation formelle de la mécanique quantique à partir d'une axiomatique théorético-informationnelle exprimant ces contraintes (cf https://hal.ccsd.cnrs.fr/view_by_sta...7634&version=1), est intéressante à lire soigneusement (même si cette thèse choque profondément (1)).

Elle vise plutôt à considérer la Mécanique Quantique comme la représentation "d'un gros tas d'observation" par un "petit tas d'informations" plutôt que la représentation d'un gros tas de particules (particules et plus généralement réalité physique dont on ne saurait pas, parait-il, si elles existent et, apparemment, A. Grinbaum, se moque de cette interrogation métaphysique qui n'aurait, selon lui, pas sa place en mécanique quantique)

(1) par son rejet, dans le domaine métaphysique, de l'hypothèse d'existence d'une réalité physique objective. C'est quand même un comble, l'information (donc la pensée consciente ?) devient une "réalité" incontournable de la physique quantique et la croyance dans l'existence d'une réalité matérielle extérieure objective devient une sorte de croyance métaphysique. "Sire" nous dirait Laplace aujourd'hui au sujet de l'hypothèse d'existence de l'univers "je n'ai pas besoin de cette hypothèse". J'ai mis beaucoup de temps à me décider à lire la thèse de Grinbaum car, au départ, je ne croyais pas du tout à ses a priori métaphysiques.

[invite73192618]

Je ne comprends pas du tout ce que tu entends par homogénéité des possibilités de relations causales et je ne vois pas de quelle façon (ni pour quelle raison) la notion de milieu matériel entre en jeu dans cette discussion quant à l'hypothèse du temps thermique de Carlo Rovelli. Quant à l'anisotropie du temps, je ne vois pas non plus ce qui t'amène à en douter.

Je ne sais pas si mon interrogation est valide, faute d'avoir passé assez de temps sur Rovelli. Néanmoins, considères la première figure ici
(au passage, de tous les résultats bizarres de la MQ c'est de loin celui qui me choque le plus) en imaginant qu'un seul photon est envoyé.
S'il n'y a pas de bombe, on sait qu'un photon détecté au bout a pris le chemin du bas. S'il y en a une, le chemin pris avant le deuxième polariseur n'est pas quelque chose de déterminé.
Autrement dit, la configuration a une influence sur ce qui peut être observable. Il me semble qu'à cause de cela l'interprétation de Rovelli devrait postuler une anisotropie de l'écoulement du temps en fonction de la structure du milieu.

la thèse d'Alexei Grinbaum sur l'interprétation de la mécanique quantique

Merci... j'espère te revenir là-dessus dans quelques semaines

[invitebd2b1648]

!

Le point de vue réaliste n'est pas encore à mettre aux orties, il me semble, sinon grosse révolution des interprétations en conséquences ... !

çà se saurait si un point de vue particulier était à privilégier ! lol !

Cordialement !

[chaverondier]

Le point de vue réaliste n'est pas encore à mettre aux orties, il me semble, sinon grosse révolution des interprétations en conséquences ... !

Mouais, m'enfin il a des problèmes avec l'émergence de l'indéterminisme, avec l'émergence de l'irréversibilité, avec la localité, avec la causalité relativiste, avec l'unitarité des évolutions quantiques. Ca commence à faire beaucoup pour sauver l'interprétation réaliste. Mais bon... malgré tout, je me demande quand même si l'intersubjectivité "Rovellienne" (censée remplacer l'objectivité du point de vue réaliste "EPRien") ne s'étendrait pas un peu plus loin que prévu.

çà se saurait si un point de vue particulier était à privilégier ! lol !

Hum ! Si on savait toujours tout, ça se s... Zut alors