2 questions sur la physique quantique

[emaanet]

La phisique quantique explique que le comportement de la matière, à l’échelle subatomique, est discret.
Prenons, par exemple, le spectre de la lumière visible. En combien de fréquences est-il divisible ? Une infinité ? Ou alors l’espace entre les salves de photons (longueurs d’ondes) est discret ; auquel cas, sait-on combien de fréquences peuplent le spectre visible ?

Deuxième question :
Pourquoi est-il impossible d’utiliser l’intrication quantique pour communiquer de l’information ?

[SimonB]

Je crois être en mesure de répondre au moins à ta 2e question.

L'intrication quantique stipule qu'un variable mesuré sera corrélé avec sa partenaire (par exemple le spin dans l'expérience d'Aspect) et que toute mesure de la partenaire donnera le résultat attendu en connaissant le résultat de la mesure de la première particule. (par exemple toujours dans l'expérience d'Aspect, si la mesure du spin donne + sur la première paticule la mesure sera - sur sa partenaire).

Cela étant, si selons l'onde de probabilité il y a 50% de chance de mesurer + sur la première particule, on ne pourra pas prédire le résultat de la première mesure. Seulement savoir ce que sera la mesure sur la partenaire en fonction de notre première mesure.

Donc on ne peut utiliser ce principe pour envoyer de l'information plus rapidement que la vitesse de la lumière pusique qu'on ne peut influencer ou prédire le résultat de la première mesure.

J'espère avoir réussi à être compréhensible.

[Chip]

La phisique quantique explique que le comportement de la matière, à l’échelle subatomique, est discret.

Pas systématiquement. Par exemple la vitesse des atomes peut varier continûment (en l'absence de potentiel extérieur).

Prenons, par exemple, le spectre de la lumière visible. En combien de fréquences est-il divisible ? Une infinité ?

Une infinité

Pourquoi est-il impossible d’utiliser l’intrication quantique pour communiquer de l’information ?

Cf la réponse de SimonB. On peut ajouter que l'intrication quantique, associée à une communication classique, permet de communiquer avec une efficacité accrue (mais sans dépasser la vitesse de la lumière).

[Thwarn]

Ce qui est quantifié dans le cas de la lumière, c'est l'energie. Elle ne peut varier que par des sauts de hf (avec f la frequence de la lumière, j'ai la flemme de sortir les hbar etc ). C'est ce qu'on interprete comme un photon : la plus petite excitation possible du champs electromangetique!

[curieuxdenature]

La phisique quantique explique que le comportement de la matière, à l’échelle subatomique, est discret.
Prenons, par exemple, le spectre de la lumière visible. En combien de fréquences est-il divisible ? Une infinité ? Ou alors l’espace entre les salves de photons (longueurs d’ondes) est discret ; auquel cas, sait-on combien de fréquences peuplent le spectre visible ?

Bonjour eemanet

le spectre visible s'étale entre les longueur d'ondes de 740 nm pour le seuil inférieur du rouge à 380 nm pour le seuil supérieur du violet (c'est une norme qui varie en réalité autant que notre capacité à reconnaitre les infrasons des ultrasons.)
Et c'est bien une infinités de fréquences.
Par contre ce sont les sources qui donnent l'explication du caractère discret de l'onde electromagnétique.
Une lampe à filament incandescent ne présentent pas de raies.
Une lampe à vapeur de sodium ou de mercure ou un tube au néon, au krypton, présente des raies spectrales bien precises, d'où leurs couleurs caractéristiques expliquées par la chimie quantique.

[emaanet]

Oui, très claire, tu confirme ce que j'avais cru comprendre. Mais je voulais en être sûr avant de poser cette autre question :
Pour nommer ce phénomène on parle de non-localité je crois. Or la non-localité, qu'elle soit spatiale ou temporelle, c'est la non-relativité (aucun référentiel). En un mot, c'est l'absolu. C'est énorme une chose pareille quand on sait, depuis la relativité restreinte, que tout est relatif. La question précise que je me pose c'est de savoir comment un lieu absolu se transforme en deux lieux relatifs dans une expérience ou la gravité ne serait pas la même des deux cotés. Que se passe t-il si une mesure est réalisée sur terre pendant que l'autre l'est à bord d'un avion supersonique ? Il faudra bien que l'absolu, en se "relativisant" fasse un choix entre les deux référentiels. Savez-vous si cette expérience à déjà été menée?

[Thwarn]

Or la non-localité, qu'elle soit spatiale ou temporelle, c'est la non-relativité (aucun référentiel). En un mot, c'est l'absolu.

j'aimerais bien savoir d'ou tu sors ce resonement...
Pour info, la MQ se marie tres bien avec la relativité restreinte...

[mariposa]

Oui, très claire, tu confirme ce que j'avais cru comprendre. Mais je voulais en être sûr avant de poser cette autre question :
Pour nommer ce phénomène on parle de non-localité je crois. Or la non-localité, qu'elle soit spatiale ou temporelle, c'est la non-relativité (aucun référentiel). En un mot, c'est l'absolu. C'est énorme une chose pareille quand on sait, depuis la relativité restreinte, que tout est relatif. La question précise que je me pose c'est de savoir comment un lieu absolu se transforme en deux lieux relatifs dans une expérience ou la gravité ne serait pas la même des deux cotés. Que se passe t-il si une mesure est réalisée sur terre pendant que l'autre l'est à bord d'un avion supersonique ? Il faudra bien que l'absolu, en se "relativisant" fasse un choix entre les deux référentiels. Savez-vous si cette expérience à déjà été menée?

Bonjour,

En quelques phrases tu évoques des difficultés dans 3 domaines la MQ, la RR et la gravité qui sont des difficultés indépendantes. Mieux vaut rester a discuter sur un sujet restreint sinon ça donne dans la pataphysique, cad une accumulation hasardeuse d'expressions qui n'ont aucun sens: Voir remarque de Thwarn dans le post précedent.

[emaanet]

Ah bon ? Depuis quand n’y a-t-il pas de lien entre la gravité et la relativité ? Ca n’est pas la différence de gravité qui fait que le temps s’écoule différemment à bord d’un supersonique qu’à terre ? Ca n’est pas justement par cette expérience qu’on a confirmé la théorie de la relativité ? J’aimerai bien qu’on m’explique la relativité sans jamais parler de graviter puisqu’apparemment je mélange tout.
C’est fou comme ceux qui savent se sentent agressés des qu’ils ne comprennent pas. Si on ne comprend pas un néophyte, c’est qu’il à bord… Merci, ca fait toujours plaisir de voir que, même si on ne s’exprime pas parfaitement, ici au moins, on cherche à vous comprendre et on interprète de la meilleure façon possible.

Voici un peu plus de détaille sur mon raisonnement :

Si, à bord d’un supersonique, une des particules B vieillie plus (ou moins je ne sais plus) vite que l’autre particule intriquée A, restée à terre. On touche à A à 00h00.00. Dans un premier temps, je suis tenté de supposer que l’effet sur B connaitra un décalage. Il se produira à 00h00.01 par exemple (si B vieilli plus vite). Mais la non-localité est tellement anti-intuitive… Je me dis que, si cela se trouve, on mesurera l’effet à 00h00.00 aussi en B. Ce qui reviendrait, d’une certaine façon, à considérer que la conséquence précède la cause mais ca privilégierait le fait que les particules connaissent le même changement d’état au même âge. Dans le premier cas, on considère que la particule qu’on touche donne le référentiel temporel, dans le second, il n’y a pas de référentiel privilégié.

[mariposa]

Ah bon ? Depuis quand n’y a-t-il pas de lien entre la gravité et la relativité ? Ca n’est pas la différence de gravité qui fait que le temps s’écoule différemment à bord d’un supersonique qu’à terre ? Ca n’est pas justement par cette expérience qu’on a confirmé la théorie de la relativité ? J’aimerai bien qu’on m’explique la relativité sans jamais parler de graviter puisqu’apparemment je mélange tout.

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Quand tu évoques l'écoulement du temps en parlant d'un vol supersonique relativement à la terre il y a 2 effets:

1-Un effet de RR (relativité restreinte) du au fait que ton avion a une vitesse relativement à la Terre. Ce genre de phénomène est généralement discutée dans le fameux paradoxe de Langevin. A ce niveau la gravité n'est pas concernée.
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2- Un effet de RG (relativité générale) qui est lié au fait que ton avion ne baigne pas dans le même champ gravitationnel qu'un pékin sur la surface de la Terre. Ce phénomène ne dépend pas de la vitesse de ton avion.
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Pour information le GPS ne fonctionne qu'en tenant compte des 2 effets RR et RG qui agissent dans le sens contraire. L'effet RG est dominant.

Si, à bord d’un supersonique, une des particules B vieillie plus (ou moins je ne sais plus) vite que l’autre particule intriquée A, restée à terre. On touche à A à 00h00.00. Dans un premier temps, je suis tenté de supposer que l’effet sur B connaitra un décalage. Il se produira à 00h00.01 par exemple (si B vieilli plus vite).

oui, mais que vient faire l'expression intriquée ici (qui n'a qu'un sens préci en MQ)

Mais la non-localité est tellement anti-intuitive…

Je ne voie pas ce que tu entends par non localité dans ce contexte. Là aussi c'est un terme que l'on emploi en MQ avec un sens précis.
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[Pio2001]

Que se passe t-il si une mesure est réalisée sur terre pendant que l'autre l'est à bord d'un avion supersonique ? Il faudra bien que l'absolu, en se "relativisant" fasse un choix entre les deux référentiels. Savez-vous si cette expérience à déjà été menée?

Oui, cela a été fait dans deux référentiels différents. Je n'ai plus la référence. Tout reste relatif. La non localité vient du fait que les deux mesures sont réalisées à deux endroits séparés de telle sorte que la lumière n'ait pas le temps d'aller de l'une à l'autre, mais leur simultanéité reste relative.

Ce qui s'est passé, c'est que du point de vue de chaque mesure, l'autre a lieu après, de sorte qu'aucune n'a pu avoir d'influence sur l'autre.
Ce résultat n'est ni plus ni moins paradoxal que le résultat EPR de base : que les corrélations se fassent à une vitesse supérieure à celle de la lumière ou du futur vers le passé, c'est du pareil au même.

Note qu'il existe toujours un référentiel dans lequel les deux mesures sont simultanées.

Et il est important aussi de noter que comme les mesures sont aléatoires, il n'y a strictement aucun effet observable instantanément à distance ou dans le passé. Il n'y a qu'une corrélation entre deux mesures.

[emaanet]

Tien Pio ! On se retrouve. Tu te souviens de moi ?
Avant de répondre je voudrais bien comprendre quelque chose :

J’ai cru comprendre que, selon, Bohr en tout cas, c’est l’observation d’une particule (A) qui lui fait adopter un état défini et que sa particule intriquée (B) adopte instantanément un état symétrique. Philosophiquement, on ne peut pas parler de simple observation en A si le processus en question modifie l’objet avec lequel il interagit. En revanche, si j’ai bien compris, en B, il y a véritablement observation car la particule a déjà adopté un état précis et donc l’action en question ne modifie pas l'objet observé.
Je ne comprends pas pourquoi les observations en A affectent le couple de particules alors que celles en B n'ont pas d'incidence. N’est-il pas possible d’inverser le sens : modifier le couple en « observant » B puis vérifier ça en A ?
Cela n’est-il possible qu’en détruisant l’état quantique qui à été observé par l’observation d’une autre grandeur exclusive selon les inégalités d’Heisenberg (par exemple la vitesse si on avait mesuré la position) ?

[emaanet]

Mes les amis… Il est impossible de réaliser cette expérience avec A à terre et B dans un avion étant donné que les deux extrémités (A et B) doivent être reliées par rayons lumineux. Je me trompe ? A moins qu’il soit possible de stocker un photon, dans une boucle par exemple ?

[Pio2001]

Tien Pio ! On se retrouve. Tu te souviens de moi ?

Heu, non, c'était où ?

Je ne comprends pas pourquoi les observations en A affectent le couple de particules alors que celles en B n'ont pas d'incidence. N’est-il pas possible d’inverser le sens : modifier le couple en « observant » B puis vérifier ça en A ?

Même réponse qu'à SimonB dans l'autre discussion : bonjour les maths !

Donc réponse simple que je ne prouve pas ici : la fonction d'onde qui correspond au système EPR intriqué a la sympathique propriété de toujours retomber sur ses pattes, que l'on fasse les mesures dans l'ordre A, B ou dans l'ordre B, A.

L'astuce, c'est que quand on fait une mesure du côté A, on obtient toujours deux résultats possibles. Or ces deux résultats ont une influence différente sur la fonction d'onde de B, qui a elle-même une certaine influence sur le résultat mesuré en B. La combinaison de ces influences s'annule de sorte qu'on ne voit jamais rien se produire en B seul.
Et le plus fort, c'est que B peut faire la même chose en même temps, son résultat influencera la fonction d'onde en A, qui à son tour influence le résultat mesuré en A, et on retrouve la valeur indépendante de B.

En somme, on peut découper le problème de deux façons :
A avant B : La fonction d'onde est partiellement réduite par A, puis totalement par B.
B avant A : la fonction d'onde est partiellement réduite par B, puis totalement par A.

Or bien que les fonctions d'onde partielles soient différentes, les probabilités finales sont identiques !

On touche ici du doigt le fait que la fonction d'onde est une collection d'informations obtenue par un observateur, et non l'état physique du système. La fonction d'onde est subjective. Elle comporte une part d'arbitraire qui dépend de l'observateur. On voit ci-dessus qu'on peut en utiliser deux différentes selon qu'on est l'observateur A ou l'observateur B. Ce qui est physique, objectif, ce sont les probabilités de résultat, et elles ne dépendent pas de l'observateur !

On voit le mécanisme détaillé en suivant tous les calculs dans le quatrième message de cette page : http://forums.futura-sciences.com/thread195421-2.html

Cela n’est-il possible qu’en détruisant l’état quantique qui à été observé par l’observation d’une autre grandeur exclusive selon les inégalités d’Heisenberg (par exemple la vitesse si on avait mesuré la position) ?

Oui, sauf alignement des détecteurs (et dans une expérience EPR, les détecteur ne sont jamais alignés), on a deux réductions de paquet d'onde successives. Donc la seconde détruit forcément l'état laissé par la première, puisqu'elle agit sur le système mesuré.

Mes les amis… Il est impossible de réaliser cette expérience avec A à terre et B dans un avion étant donné que les deux extrémités (A et B) doivent être reliées par rayons lumineux. Je me trompe ? A moins qu’il soit possible de stocker un photon, dans une boucle par exemple ?

On pourrait. Ils l'ont fait d'un sommet à un autre des îles Canaries, en s'envoyait les photons par téléscope à une distance de 144 km. Il suffirait d'embarquer le téléscope récepteur dans l'avion.

[emaanet]

Tu as largement participé à cette conversation sur l’interprétation physicaliste ou spiritualisme de la décohérence : http://forums.futura-sciences.com/thread219571.html
Je t’avoue que je n’ai d’ailleurs jamais réussit me forger un point de vu sur cette question. Ce qui me turlupine toujours. J’espère que cet aveu ne te froisse pas, vu les efforts que tu fournie pour m’aider…

Ca alors… En lisant les articles wikipédia sur l’intrication quantique (http://fr.wikipedia.org/wiki/Intrication_quantique), l’EPR (http://fr.wikipedia.org/wiki/Paradoxe_EPR) et sur l’expérience d’Aspect (http://fr.wikipedia.org/wiki/Experience_d%27Aspect), je n’ai rien compris qui corresponde à ce que tu dis. C’est pour dire combien je n’ai pas du comprendre grand-chose à ces articles.

Des à la première phrase de ton explication je ne comprends plus : « quand on fait une mesure du côté A, on obtient toujours deux résultats possibles». Je pensais que [l’observation - réduction du paquet d’onde] en A nous donnais une seule valeur et qu’on la retrouvait en B…
Dans l’articule wiki sur les inégalités de Bell (http://fr.wikipedia.org/wiki/In%C3%A...C3%A9s_de_Bell) je trouve ca : « Lorsque l'on effectue la même mesure sur les deux particules, par exemple la mesure du spin dans une direction donnée, on obtient le même résultat. » Or, j’imagine que soit le spin et positif soit il est négatif… Ca semble donc dire qu’on mesure UN même état des deux cotés.
Un peut plus loin, je ne comprends plus rien :
« Les résultats des mesures sont probabilistes. Par exemple, la mesure du spin à l'aide d'un polariseur donne un résultat tout ou rien. Ce que l'on obtiendra alors dans les deux mesures sont des résultats de coïncidences : les deux mesures donnent un résultat identique ou non. Un grand nombre de mesures successives (sur un grand nombre de paires de particules) permet alors de calculer la corrélation entre ces mesures de spin sous des angles différents. »
Dans le même article : j’apprends qu’on mesure la même chose des deux cotés, puis j’apprends que ces mesures sont identiques ou non, enfin on m’explique que, peu importe qu’elles soient identiques ou non car, de toute façon, on passe les résultats à la moulinette et ca revient au même ! Mais bien sur… lol
Si ces articles s’adressent à ceux qui savent déjà, je ne vois pas bien à quoi ils servent… A se rafraichir la mémoire sûrement… A moins que tout soit logique et claire et que ca vienne de moi… Ca n’est pas impossible... Peux-tu m’aider ? Peux-tu me conseiller une lecture super vulgaire (web ou livre) destinée aux super ignares de mon espèce ? Ou alors, peux-tu me rédiger un romant d'explications?