Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
Que se passe-t-il si on modifie cette expérience pour retirer la gomme quantique de cette facon (voir fichier joint)
Le photon se dirige vers le miroir semi-réfléchissant en A, s'il prend la direction A-B il est ensuitre dirigé directement vers le détecteur d'interférence en D. S'il prend la direction A-C, il entre dans le convertisseur bas et un des deux photons en sortie se dirige vers le détecteur d'interférence, l'autre vers un détecteur en E.
Ma question, en oubliant que les deux chemins donnent des photons de différentes énergies (on pourrait par exemple mettre aussi un convertisseur bas dans le chemin A-B), Si le détecteur de photon est situé assez loin pour que le photon témoin arrive APRÈS que le photon signal ait atteint le capteur d'interférence, est-ce que cela annulera quand même la figure d'interférence ?
Et si le détecteur de photon était retiré, est-ce que cela provoquerait à nouveau une figure d'interférence ?
Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
Personne ne sait ?
J'assumerais que les figures d'interférences devraient apparaitre même si le détecteur est allumé sinon cela signifierait qu'on peut communiquer dans le passé. Mais j'aimerais une confirmation.
D'après ce que j'en ai compris, dans l'expérience de la gomme quantique à choix retardé, le fait que les détecteurs de photon soient activés (ou éteint) après que les photons signaux aient atteind le détecteur d'interférence modifie la figure d'interférence. (dans le cas de l'expérience originale on ne peut seulement pas détecté la figure d'interférence avant d'avoir receuillit les donnés du détecteurs de photon, ce qui empêche toute communiquation plus rapide que la lumière).
Donc, est-ce différent dans le cas de mon scénario ?
13/09/2008 - 20h05
Pio2001
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Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
Je n'avais pas répondu tout de suite parce que la pièce jointe était en attente de validation, puis j'avais oublié la question.
En toute logique, il ne devrait jamais y avoir d'interférence sur l'écran, avec ou sans détecteur. Je n'ai malheureusement pas connaissance des fonctions d'onde des photons issus de convertisseurs bas, de sorte que je ne peux pas le montrer par un raisonnement de base.
Je peux me baser sur un raisonnement indirect : si le détecteur enregistre un photon, alors le photon témoin a choisi la voie du haut, et son photon signal ne parvient à l'écran que par en haut, donc pas de figure d'interférence.
Si on agit à distance sur le détecteur pour supprimer la mesure, pas d'effet visible à distance, donc toujours pas de figure d'interférence.
Je peux hasarder une description calquée sur celle de l'expérience RPE (EPR inversée), de Dolev et Elitzur. Dans l'expérience RPE, on peut décomposer la fonction d'onde initiale, qui est le produit de deux fonctions d'ondes complètement indépendantes, en une somme de deux états intriqués : un état corrélé et un état anti-corrélé. On décompose en quelque sorte un état quelconque dans une base d'états intriqués (alors qu'ils ne sont pas intriqués).
La mesure finale impose au système de se projeter soit sur un état corrélé, soit sur un état anti-corrélé. On peut donc trier les systèmes obtenus en mettant les corrélés d'un côté et les anti-corrélés de l'autre, tous exhibant ainsi une corrélation à distance (bien qu'ils n'aient jamais interagi entre eux, d'où l'expression "RPE", puisque l'intrication a lieu dans le futur des mesures, et non dans leur passé).
Il me semble que l'expérience de la gomme quantique est du même type. En tout cas ce qui est sûr, c'est qu'avec deux convertisseurs bas, il n'y a pas d'interférences sur l'écran. Je suppose qu'à la sortie des convertisseurs, les photons sont dans une superposition de deux phases, l'une donnant les franges claires, l'autre les franges sombres.
C'est compatible avec la déduction précédente qui nous indiquait qu'il ne doit pas y avoir de franges sur l'écran. Cela signifierait qu'un seul convertisseur, avec le photon en superposition de phase à la sortie, suffit à brouiller les franges.
La notion de "gomme quantique" serait ainsi une nouvelle expression malheureuse, suggèrant un phénomène d'effacement qui n'a absolument pas lieu.
Ce ne serait pas la gomme qui "efface l'information wich way", ce serait la lame recombinatrice qui serait réglée de façon à trier les composantes anti-corrélées (ensemble de franges 1) des composantes corrélées (ensemble de frnages 2), mais ceux-ci préexisteraient dans toutes paire de particules non intriquées, par décomposition mathématique.
Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.
13/09/2008 - 21h14
SimonB
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Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
Pio2001 merci mille fois de tes interventions toujours pertinentes. J'en suis encore a décortiquer et digérer ta réponse à un autre de mes posts mais je trouve ton implication et ton application dans ce forum louable.
Donc tu as écris :
"Si on agit à distance sur le détecteur pour supprimer la mesure, pas d'effet visible à distance, donc toujours pas de figure d'interférence."
Qu'entends-tu par "pas d'effet visible à distance" ?
En fait je me trouve confronté à un paradoxe. Si dans le schéma que j'ai présenté la présence ou l'absence du capteur de photon permet ou empêche la figure d'interférence, cela permet une communication dans le passé. (donc je doute de la présence des figures d'interférences dans les deux scénarios).
L'envers du paradoxe, c'est qu'en assumant l'absence de figures d'interférences comment expliquer qu'elles existent dans l'expérience de la gomme quantique à choix retardé ?
Ou pour être plus précis, s'il y a phénomène d'interférence dans l'expérience de la gomme quantique à choix retardé, elle ne peut pas n'être expliqué que par l'incapacité de l'utiliser pour enfreindre les lois de la relativité. Donc pourquoi le phénomène responsable des figures d'interférences dans l'expérience de la gomme quantique à choix retardé n'entrerait-il pas en jeu dans la version modifiée que j'ai présenté pour les créer ?
13/09/2008 - 22h12
Pio2001
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Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
Envoyé par SimonB
Pio2001 merci mille fois de tes interventions toujours pertinentes. J'en suis encore a décortiquer et digérer ta réponse à un autre de mes posts mais je trouve ton implication et ton application dans ce forum louable.
En fait, c'est un sujet que j'adore, et dont j'ai compris le principe. Donc c'est un plaisir
Envoyé par SimonB
Qu'entends-tu par "pas d'effet visible à distance" ?
En fait je me trouve confronté à un paradoxe. Si dans le schéma que j'ai présenté la présence ou l'absence du capteur de photon permet ou empêche la figure d'interférence, cela permet une communication dans le passé. (donc je doute de la présence des figures d'interférences dans les deux scénarios).
C'est exactement ce que je voulais dire, de façon plus radicale : l'ajout ou le retrait du détecteur ne peut de toutes façons pas modifier la figure sur l'écran.
Envoyé par SimonB
L'envers du paradoxe, c'est qu'en assumant l'absence de figures d'interférences comment expliquer qu'elles existent dans l'expérience de la gomme quantique à choix retardé ?
Elles ne sont pas présentes non plus dans l'expérience du choix retardé. L'écran y est uniformément recouvert d'impacts, comme l'illistre la figure I de Wikipedia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Exp%C3%..._Marlan_Scully
On peut ensuite librement diviser cette répartition uniforme en sommes de franges. L'une de ces sommes correspond à des états précis des photons détectés plus tard au niveau de la lame recombinatrice. C'est une corrélation EPR à distance, comme pour les spin. En A, le photon a une chance sur deux de tomber dans un réseau de frange plutôt que dans l'autre, en B il a une chance sur deux de se recombier tout droit où sur le côté, mais il y a toujours corrélation quantique "à distance" entre l'issue de la recombinaison et le réseau de frange choisi.
Envoyé par SimonB
Donc pourquoi le phénomène responsable des figures d'interférences dans l'expérience de la gomme quantique à choix retardé n'entrerait-il pas en jeu dans la version modifiée que j'ai présenté pour les créer ?
Tu n'as pas mis de lame recombinatrice pour mesurer la phase relative des photons, donc tu ne peux pas séparer ton écran uniformément couvert d'impacts en deux groupes de franges.
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13/09/2008 - 23h19
SimonB
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Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
Par lame recombinatrice, j'assume que c'est ce qui permet de prendre les mesure des détecteurs de photon dans l'expérience originale et d'identifier les points d'impacts correspondants. Je prend la peine de spécifier parcequ'en fait je n'ai aucune idée de ce que c'est.
Mais il y a eu phénomène d'interférence. Par exemple, même si dans l'expérience originale les données des détecteurs ne nous étaient pas transmises, il nous serait impossible de distinguer cette figure d'interférence mais elle existe tout de même non ?
D'après ce que j'avais lu sur cette expérience, si on retirait le miroir semi-réfléchissant "F" (dans le shéma de wikipédia) même si c'était fait après les impactes des photons signaux, la figure d'interférence n'apparaitrait plus.
Donc bien que l'on ne puisse l'utiliser pour communiquer dans le passé (puisqu'il faudrait aussi envoyer les résultat des détecteurs, je suppose afin d'utiliser les données avec la lame recombinatrice) il y a effectivement eu communication dans le passé. Non ? Elle n'était seulement pas déchiffrable.
Et dans ce cas, dans mon scénario, la lame recombinatrice ne servirait à rien puisque je n'ai pas de sous ensemble à comparer. (disons que j'ai mis un convertisseur bas des deux côté, et qu'il y a soit un détecteur de photon pour chacun des photon témoins ou aucun).
En ayant aucun détecteurs, normalement est-ce que ce n'est pas seulement un variante de l'expérience des fentes de Young ? L'ajout de convertisseur bas sans détecteurs serait suffisante pour annuller les figures d'interférences ?
Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
En fait, si ma vie en dépendait, j'aurais parié que si les détecteurs étaient placé pour que la mesure ait lieu avant l'impacte, et qu'ils étaient éteint que les figures d'interférences seraient présentes.
13/09/2008 - 23h43
invite34596000666
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Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
La figure d'interférence disparaît si tu ne fais que songer à l'éventualité de connaître l'état du photon…
13/09/2008 - 23h56
SimonB
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Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
Hé hé
J'ai pourtant bien lu sur wikipédia que l'ajout d'un convertisseur-bas ne retirait pas la figure d'interférence :
"Il est important aussi de souligner que le « convertisseur bas » ne détruit pas l'état quantique du photon : il n'y a pas de « mesure » et l'état des deux photons en sortie respecte l'état de superposition du photon en entrée."
ou si comme pour moi, ce lien ne marche pas pour vous, cherchez pour "Expérience de la gomme quantique à choix retardé" dans wikipédia en français.
14/09/2008 - 01h16
Pio2001
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Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
Envoyé par SimonB
Par lame recombinatrice, j'assume que c'est ce qui permet de prendre les mesure des détecteurs de photon dans l'expérience originale et d'identifier les points d'impacts correspondants. Je prend la peine de spécifier parcequ'en fait je n'ai aucune idée de ce que c'est.
C'est le bidule appelé F sur la figure. En anglais c'est un BS (Beam Splitter), mais je trouve cela bizarre d'appeler cela un splitter (lame séparatrice) alors qu'on l'utilise ici pour réunir les deux voies.
Envoyé par SimonB
Mais il y a eu phénomène d'interférence. Par exemple, même si dans l'expérience originale les données des détecteurs ne nous étaient pas transmises, il nous serait impossible de distinguer cette figure d'interférence mais elle existe tout de même non ?
A mon sens, non, je trouve plutôt artificiel de dire qu'elle existe. C'est un peut comme, lorsqu'on dit qu'un vecteur incliné à 45°, qui est la somme d'un vecteur horizontal et d'un vecteur vertical, que le vecteur horizontal existe à l'intérieur du vecteur diagonal.
Envoyé par SimonB
D'après ce que j'avais lu sur cette expérience, si on retirait le miroir semi-réfléchissant "F" (dans le shéma de wikipédia) même si c'était fait après les impactes des photons signaux, la figure d'interférence n'apparaitrait plus.
On ne pourrait clairement plus la "faire apparaître". Le miroir-machin-BS en F réalise une mesure de différence de marche (c'est ainsi qu'on appelle les différneces de longueur) entre les deux chemins optiques. Sans cette mesure, pas d'info sur des franges éventuelles, qui sont elles aussi des mesures de différence de marche.
Envoyé par SimonB
Donc bien que l'on ne puisse l'utiliser pour communiquer dans le passé (puisqu'il faudrait aussi envoyer les résultat des détecteurs, je suppose afin d'utiliser les données avec la lame recombinatrice)
Tout-à-fait
Envoyé par SimonB
il y a effectivement eu communication dans le passé. Non ? Elle n'était seulement pas déchiffrable.
Il y a eu réduction du paquet d'onde.
Dans l'expérience d'Aspect, elle était non locale, cette réduction du paquet d'onde, et on considère que c'est un "formalisme pour prévoir les probabilités de résultats", et non une réalité, et Bohr, qui a fourni une superbe interprétation de la mécanique quantique, jamais dépassée depuis 80 ans, disait que c'était tout ce qu'on devait exiger d'une théorie scientifique. Le reste n'étant que métaphysique.
Dans l'expérience de Marlan Scully la réduction du paquet d'onde aurait pu être non locale aussi, si on avait bien séparé l'écran de la trajectoire menant aux détecteurs.
Mais en l'occurence, c'est exactement équivalent de dire que c'est l'impact sur l'écran a mesuré la différence de marche entre les photons, les forçant à prendre un état qui détermine leur voie de sortie à l'issue du dernier beam splitter en F, que de dire l'inverse, que c'est la voie empruntée au sortir du beam splitter en F qui a mesuré la différence de marche, forçant les photons signaux à prendre un état qui détermine leur probabilité d'impact sur l'écran.
Je crois que c'est un point qui n'est pas très bien compris dans cette expérience.
Envoyé par SimonB
Et dans ce cas, dans mon scénario, la lame recombinatrice ne servirait à rien puisque je n'ai pas de sous ensemble à comparer. (disons que j'ai mis un convertisseur bas des deux côté, et qu'il y a soit un détecteur de photon pour chacun des photon témoins ou aucun).
La lame crée les sous ensemble à comparer. Si tu rajoutes un second convertisseur et une lame recombinatrice (beam splitter), tu retombe sur le schéma de Marlan Scully, non ?
Envoyé par SimonB
En ayant aucun détecteurs, normalement est-ce que ce n'est pas seulement un variante de l'expérience des fentes de Young ? L'ajout de convertisseur bas sans détecteurs serait suffisante pour annuller les figures d'interférences ?
[...]
J'ai pourtant bien lu sur wikipédia que l'ajout d'un convertisseur-bas ne retirait pas la figure d'interférence :
"Il est important aussi de souligner que le « convertisseur bas » ne détruit pas l'état quantique du photon : il n'y a pas de « mesure » et l'état des deux photons en sortie respecte l'état de superposition du photon en entrée."
J'ai bien l'impression que leur description est fausse. Pour moi, ce ne sont pas les détecteurs qui détruisent la figure d'interférence, mais les convertisseurs bas.
Ceux-ci ne détruisent pas la superposition quantique "chemin B + chemin C". Elle reste superposée malgré la présence des convertisseurs, qui n'effectuent pas de mesure de positions. Mais je pense qu'ils détruisent, ou qu'ils brouillent la phase des photons qui les traversent, empèchant toute figure d'interférence d'apparaître directement...
Je me trompe peut-être, parce que cela voudrait dire que les détecteurs J et K sont inutiles.
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Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
L'expérience de la gomme quantique retardée ne démontre-t-elle pas que le passé est lié au futur?
Synchro
19/10/2008 - 03h08
Pio2001
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Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
Je ne pense pas, car on ne mesure que des corrélations. Rien ne dit que ce soit le résultat du passé qui soit causé par celui de l'avenir, et non l'inverse.
La théorie laisse ce point ambigu.
Il y a bien une sorte de non localité, mise en évidence par les inégalités de Bell dans les expériences EPR, et qui agit ici aussi, mais la compréhension de ce paradoxe ira certainement plus loin que les simples notions de passé et de futur.
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19/10/2008 - 17h30
chaverondier
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Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
Envoyé par synchro
L'expérience de la gomme quantique retardée ne démontre-t-elle pas que le passé est lié au futur ?
Envoyé par Pio2001
Je ne pense pas, car on ne mesure que des corrélations. Rien ne dit que ce soit le résultat du passé qui soit causé par celui de l'avenir, et non l'inverse. La théorie laisse ce point ambigu. Il y a bien une sorte de non localité, mise en évidence par les inégalités de Bell dans les expériences EPR, et qui agit ici aussi, mais la compréhension de ce paradoxe ira certainement plus loin que les simples notions de passé et de futur.
Pour faciliter la discussion, reprenons plutôt, comme base de discussion, l'article http://www.bottomlayer.com/bottom/ki...scully-web.htm plus détaillé que l'article de Wikipédia. On peut être tenté par la façon de voir suivante :
Les ossements de dinosaures d’une part, les traces des premiers êtres vivants sur terre d’autre part et des évènements encore plus anciens (mis en évidence par les observations des astronomes grâce à l’interprétation qu’en donnent les astrophysiciens) suggèrent très fortement une notion de temps (et de passé) indépendante de la notion d'observateur humain et même d’observateur tout court. Doit-on, suite aux travaux de M. Bitbol, C. Rovelli, A. Grinbaum, W. Zurek, A. Zeilinger, H.D. Zeh et quelques autres, considérer que l'existence passée des dinosaures, l'évolution du relief terrestre et de la distribution des mers (mise en évidence par l'observation de couches sédimentaires successives) l’explosion de supernovae etc, etc, ne sont pas des événements s’étant objectivement produits dans un passé ayant objectivement existé, mais doivent être considérés comme créés par nos observations ?
Bref, même si l'écoulement du temps s’effectue par incrémentations successives, chaque incrément correspondant à un acte d'observation (c’est à dire à l'enregistrement d'une information) il est tentant de penser que la notion d’enregistrement d’information peut se passer de la référence à l’espèce humaine (pour s’élargir, a minima, à l’ensemble du règne du vivant et peut-être même se passer de cette référence). Cela me semble nécessaire pour retomber sur une interprétation de l’écoulement du temps quasi observateur-indépendante conformément à ce que nous croyons en savoir.
Maintenant, comment réconcilier une notion "quasi objective" d'écoulement du temps (ou encore un écoulement du temps "à intersubjectivité très large (1)") avec les résultats de l'expérience de Marlon O Scully ? Il y a quand même, me semble-t-il, une possibilité. On peut penser que l’enregistrement de ces traces du passé (à savoir la détection et l'enregistrement des positions d’impact des photons signaux par le système de détection de ces photons) n'est pas vraiment un enregistrement irréversible.
Bref, il nous faut admettre qu'il est encore possible de modifier ces résultats d’enregistrement (que l’on croyait « gravés dans le marbre ») par une action d’observation (a effet explicitement non local). Il s’agit de l'observation des photons témoins EPR corrélés aux photons signaux. Cette façon de voir les choses sauve le caractère observateur-indépendant du principe de causalité (c’est à dire l’interprétation de l’écoulement du temps comme présentant un caractère quasi observateur-indépendant).
Cela revient à admettre que les corrélations EPR entre les photons témoins et le système formé par tout ce qui a interagi avec les photons signaux (notamment les appareils de mesure qui les ont enregistrés et leur environnement) sont conservées (donc encore exploitables).
Théoriquement, si on en croit la mécanique quantique, il n’y a pas de raison de considérer que ces corrélations EPR ont disparu. L'acte d'observation (which path ou both path) des paires de photons témoins modifie donc instantanément l’état quantique de l'énorme système quantique spatialement étendu formé des photons signaux, des photons témoins et de tous les appareils de détection, d’enregistrement et tout ce qui (dans leur environnement) a interagi avec eux.
Bref, malgré les résultats de l’expérience d’Alain Aspect et de celle de Marlon O scully, on peut sauver
· L’hypothèse de quasi objectivité des propriétés physiques des objets observés
· L’hypothèse de quasi objectivité de l’écoulement irréversible du temps
· L’hypothèse de quasi objectivité de la notion de causalité
· La pertinence de la notion d’espace-temps
à condition (quand même. C’est formage OU dessert) de sacrifier l’hypothèse de localité (c’est à dire l’invariance de Lorentz) a minima au niveau interprétatif (2).
Une question intéressante reste quand même de savoir s’il n’existerait pas un moyen de tirer parti de cette non localité quantique explicite supposée à des fins de transmission d’information à vitesse supraluminique (voir la levée des objections du no-communication theorem en http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/no_communication.htm ). Voilà qui rendrait la chose réellement intéressante car cette non localité quantique explicite supposée perdrait alors son statut purement interprétatif pour devenir un phénomène observable de transmission d’information à vitesse supraluminique…à moins que, finalement, on soit confronté à une impossibilité statistique de même nature (et tout aussi mystérieuse) que celle interdisant la violation du second principe de la thermodynamique.
(1) Par exemple en admettant que la fuite d'information hors de portée d’une catégorie d’observateurs (fuite caractéristique de la notion de phénomène irréversible) est devenue "vraiment" irréversible (cad irréversible pour presque tous les observateurs possibles et imaginables) quand la dissipation de l’information dans l'environnement s'est effectuée à des échelles de temps et distance de l'ordre de l’échelle de Planck, échelle où la mécanique quantique se mélange de façon inséparable avec la gravitation (et où la notion d'espace-temps classique n'est peut-être plus pertinente, en tout cas probablement plus un espace-temps où toutes les invariances relativistes sans exception seraient respectées). C’est l’idée (étudiée au laboratoire Kastler Brossel par exemple) selon laquelle l’irréversibilité (quasi-objective ?) de la mesure quantique aurait pour origine un phénomène de décohérence gravitationnelle.
(2) Dans ce type de discussion, j’ai parfois été confronté à des objections scientifiques (des mathématiciens en particulier) indiquant que d’éventuelles violations d’invariance relativiste poseraient un problème mathématique quasi insurmontable (D. Feldmann et S. Poirier, par exemple, se sont montrés fortement hostiles à envisager de poser la question de la possibilité d’interpréter la non localité quantique comme une éventuelle violation d’invariance de Lorentz). On perdrait, m’était-il objecté, toute possibilité raisonnable d’avoir un cadre géométrique (l’espace-temps de Minkowski et sa généralisation par des variétés pseudo–Riemanniennes en RG) permettant de modéliser les invariances relativistes des lois de la physique. Or, me disait-on, les symétries relativistes n’ont jamais été mises en défaut par des observations directes.
J’ai donc signalé dans « Special Relativity and possible Lorentz violations consistently coexist in Aristotle space-time » http://arxiv.org/abs/0805.2417 (en restant dans le cadre de la Relativité Restreinte, l’extension à la prise en compte de la gravitation dans un cadre géométrique n’incorporant pas l’invariance de Lorentz dans sa structure même étant déjà largement couverte par des travaux tels que ceux de Mayeul Arminjon par exemple) qu’il était possible de faire coexister dans un même cadre géométrique (l’espace-temps d’Aristote dont la géométrie est celle du groupe d’Aristote au même titre que l’espace-temps de Minkowski a pour géométrie le groupe de Poincaré) des phénomènes respectant toutes les invariances relativistes avec d’éventuelles violations d’invariance de Lorentz
Les motivations physiques de l’étude d’éventuelles violations d’invariance de Lorentz sont, quant à elles, explicitées par un certain nombre d’articles scientifiques publiés par des auteurs tels qu’Arminjon, Will et Nordtvedt, Eling et Jacobson, Kostelecky et quelques autres.
19/10/2008 - 22h34
Pio2001
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Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
Je trouve cet article assez trompeur sur deux points.
Il affirme à plusieurs reprises que les photons sont issus soit de la région A du cristal, soit de la région B, et que cette information est éventuellement effacée plus tard par le beam splitter BS.
En réalité, les photons sont en superposition quantique. L'information sur la zone A ou B est en superposition tant qu'on ne réalise pas de mesure correspondante. Le BS n'efface donc rien du tout. Lorsqu'on photon arrive sur le BS, cela signifie qu'aucune mesure which way n'a été faite, et que la superposition de A et de B existe toujours.
Ensuite, en conclusion, l'article indique que des interférences ont été enregistrées au temps t2 par le détecteur t0. Ce qui est faux. C'est le compteur de coïncidence, en t5, qui exhibe des interférences. En D0, au temps t2, il n'en existe aucune.
La position des impacts des photons n'est donc absolument pas modifiée par l'information acquise en t6.
Envoyé par chaverondier
Bref, il nous faut admettre qu'il est encore possible de modifier ces résultats d’enregistrement (que l’on croyait « gravés dans le marbre ») par une action d’observation (a effet explicitement non local). Il s’agit de l'observation des photons témoins EPR corrélés aux photons signaux.
Il n'y a absolument pas besoin de "déplacer" les impacts. L'article de wikipedia est plus clair sur ce point grâce aux schémas montrant comment, sans modifier la position d'aucun impact sur l'écran, on peut exhiber a posteriori les figures d'interférence à partir d'une répartition uniforme.
D'autre part, je pense que la corrélation entre les photons témoins et les photons signaux est du même type que la corrélation entre les polarisations des photons de l'expérience d'Aspect. Or j'avais montré dans une autre discussion (*) que les résultats de mesure chez Aspect étaient bel et bien "gravés dans le marbre", sinon, l'inégalité de Bell n'aurait pas pu être violée.
La violation de l'inégalité de Bell résulte en effet des corrélations partielles entre paires d'observables pas tout à fait conjuguées (mesures de polarisations selon des angles qui différent de pi/8 radians). Or ces corrélations n'existent que pour les états de particules élémentaires. Elles n'existent pas pour des états de systèmes macroscopiques de mesure, car les résultats correspondants à des mesures distinctes ont des vecteurs d'onde orthogonaux (deux positions distinctes d'une aiguille, par exemple). Or il est essentiel de pouvoir décomposer un résultat obtenu selon un angle a en somme de résultats correspondants à la mesure sur l'angle a + pi/8 pour observer la violation de l'inégalité.
Si on pouvait mesurer une inégalité de Bell dans l'expérience de Marlan Scully, on pourrait certainement réfuter l'hypothèse d'une modification a posteriori des résultats de mesure en D0 par ceux obtenus en D1 et D2 (à moins que l'intrication en jeu n'ait vraiment rien à voir avec celle des photons d'Aspect).
On en concluerait que le déroulement de l'expérience est conforme aux interprétations de Bohr ou de Rovelli.
D'après ce que j'ai compris, les photons émis par le cristal sont intriqués du point de vue de la différence de marche entre les deux chemins optiques qui leurs sont proposés par les fentes.
C'est-à-dire que si on mesure la différence de marche entre les deux chemins sur un photon, avec le détecteur D0 pour tracer une figure d'interférence, ou bien avec un beam splitter BS qui annule l'intensité sur une voie de sortie et la maximise sur l'autre lorsque les deux chemins incidents présentent un certain déphasage, ou trouve un résultat complètement aléatoire, mais toujours en corrélation avec celui que l'on peut mesurer sur l'autre photon. Exactement comme le résultat aléatoire, mais corrélé, des spins 1/2 dans l'expérience EPR variante Bohm : rien n'est observable localement, mais une corrélation apparait en comparant les mesures.
Nous pouvons donc dire que l'enregistrement du photon signal en D0 réalise au temps t2 une réduction partielle du paquet d'onde en excluant des états possibles ceux où la différence de marche entre le chemin optique issu de A et le chemin optique issu de B donnent une interférence d'amplitude nulle à cet endroit.
Le photon témoin reste dans une superposition d'états. Celle-ci comprend comme potentialités le chemin A seul et le chemin B seul, si on mesure ce chemin avec les détecteurs D3 et D4. Ce qui correspond à une observable incompatible avec la mesure de différence de marche, donc ne présente pas de corrélation avec les impacts sur l'écran. C'est comme si on avait mesuré d'abord la position d'un côté, et la quantité de mouvement de l'autre. Ou encore le spin horizontal d'un côté, et le spin vertical de l'autre. On détruit l'intrication.
Mais lorsque le photon témoin n'est pas renvoyé vers D3 ou D4, cette superposition partiellement réduite, du point de vue de l'observable "différence de marche", reste décomposable en somme quantique de différences de marche excluant celle qui aurait donné une frange sombre à l'endroit de la mesure, comportant une faible proportion de différences de marche produisant une frange d'intensité faible à l'endroit mesuré en D0, et une forte proportion de différences de marche produisant une frange claire à l'endroit mesuré par D0.
Le beam splitter BS réalise une mesure de cette différence de marche, déjà partiellement déterminée par D0, et comme le système était au départ intriqué, il trouve un résultat en corrélation avec la position sur l'écran.
Ainsi, du point de vue de l'interprétation, il est équivalent de dire que c'est la position mesurée sur l'écran par D0 qui détermine le chemin de sortie du photon témoin du beam splitter final, que l'inverse.
De même que dans l'expérience EPR, il est équivalent de dire que c'est le spin bas d'un côté qui a provoqué le spin haut de l'autre, que l'inverse.
Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.
Re : Expérience de la gomme quantique à choix retardé modifiée
Envoyé par Pio2001
La position des impacts des photons n'est donc absolument pas modifiée par l'information acquise en t6. Il n'y a absolument pas besoin de "déplacer" les impacts.
Besoin, effectivement, non. Pas plus qu'il n'y a besoin de considérer l'expérience d'A. Aspect comme la manifestation d'une non localité quantique explicite. L'hypothèse épistémique, consistant à admettre qu'il n'existe pas de propriété physique objective mais seulement des résultats d'observation suffit à "expliquer"... les résultats d'observation (comme toujours quand on aborde le problème de la mesure quantique sous toutes ses formes, même les plus déroutantes).
Envoyé par Pio2001
L'article de wikipedia est plus clair sur ce point grâce aux schémas montrant comment, sans modifier la position d'aucun impact sur l'écran, on peut exhiber a posteriori les figures d'interférence à partir d'une répartition uniforme.
Ca n'est pas ça le problème. Ce point là c'est la base même de cette expérience. La question c'est celle de l'interprétation de cette interférence "cachée" dans les signaux recueillis par le capteur D0 avant que ne soient réalisées les mesures en D1, D2 et les mesures de comptage des coincidences.
On peut :
* soit considérer que cette figure d'interférence (émergeant par miracle des impacts mesurés par le capteur D0 grâce au comptage des coincidences de ces impacts avec les impacts détectés par les capteurs D1 et D2) existait déjà (implicitement) avant la mesure de comptage des coincidences grâce à des causes antérieures à cette mesure de comptage. C'est l'interprétation réaliste et locale dont on sait qu'elle ne marche pas.
* soit que cette figure d'interférence n'avait pas d'existence (même implicite) avant la mesure et que donc les mesures D1, D2 et le comptage des coincidences ont, en quelque sorte, créé une figure d'interférence pourtant formée d'impacts qui ont été enregistrés dans le passé. En effet, cette interférence n'a pas d'existence, selon l'interprétation épistémique, avant qu'elle ne soit mise en évidence par les mesures de D1, D2 et des comptages des coincidences (mesures pourtant postérieures à la détection des impacts qui forment cette figure d'interférence). C'est l'interprétation épistémique
* soit qu'elle a été créée (de façon explicitement non locale) par les mesures D1, D2 et le comptage des coincidences au moment où ces mesures ont été réalisées et ce par une modification forcément inobservable puisque tout ce que l'observateur peut observer, c'est le résultat final (des mesures de D0, D1, D2 et des comptages de coincidences). En effet, les souvenirs de l'observateur sont eux aussi (via l'état quantique de l'observateur) corrélés, par les mesures D1, D2 et de comptage des coincidences, avec les observations des impacts enregistrés par le détecteur D0. C'est l'interprétation réaliste non locale.
* Il reste l'interprétation réaliste, locale, mais violant le principe de causalité à la John Cramer.