Particules intriquées

[moijdikssékool]

hello
dans une expérience connue, deux photons intriqués heurtent tous deux un miroir semi-transparent. Lorsque l'un est (resp non) réfléchi, l'autre aussi (resp non plus). La question que je me pose est ce qui se passe lorsqu'un photon heurte un atome du miroir: lorsqu'il est dévié, comment l'autre photon peut-il être dévié s'il ne rencontre pas un atome du miroir au même moment? Peut-on se contenter d'un seul miroir (pour un seul des deux photons) et observer les mêmes trajectoires pour les deux photons?
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[triall]

Bonjour, je ne suis pas du tout spécialiste, mais dans une discussion ici, il a été dit, il me semble, que 2 photons intriqués réagissent indépendamment sur un miroir semi transparent...

[Deedee81]

Salut,

Ils ne se comporteront de manière identique que s'ils "vivent" la même expérience.

Donc, si l'un des deux photons rencontre un miroir il peut être réfléchi ou transmi, et si l'autre ne rencontre pas de miroir et bien... il continue, tout simplement.

Il faut bien comprendre qu'il n'y a pas de communication entre les deux photons. Ils sont justes identiques.

En fait, c'est un peu plus compliqué que cela, violation des inégalités de Bell et tout ça, et difficile à décrire classiquement. Mais pour ce qui est d'être identique, en soi, ça n'a rien d'extraordinaire. Si des vrais jumeaux partent chacun de leurs côtés et que j'en croise un et que je vois qu'il a les yeux bleus alors je suis certain que c'est le cas aussi de l'autre. Le coté bizarre avec la MQ c'est que pour des particules, la couleur de leurs yeux n'est pas déterminée avant la mesure ce qui conduit à pleins de trucs tout à fait contre-intuitifs et difficile à interpréter mais tout à fait cohérent tant du point de vue mathématique pour le décrire que du point de vue physique pour ce qui est des résultats des mesures.

Ca fait partie des deux ou trois trucs totalement non classique (comme le spin par exemple).

[coussin]

Je pense que le primo posteur fait référence au phénomène de coalescence de photons. Dans ce cas, il se trouve que les probabilités que les deux photons soient réfléchis ou transmis est nulle.
Expliquer ça en terme de photons qui rencontrent les atomes de la lame 50/50, alors là...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Salut coussin,

Je ne sais pas si je vais tenter l'aventure, mais je ne sais pas trop bien ce que c'est la "coalescence des photons". Tu n'aurais pas un ch'tit article qui explique ça ? (ou l'expliquer en quelques lignes)
(j'ai vu un article mais un peu long à lire. On aurait dit que c'était juste comme l'interféromètre de Mach-Zender, qui peut s'expliquer de manière ondulatoire. Mais ils disent que ce phénomène ne peut s'expliquer de manière ondulatoire. Donc je n'ai pas bien compris, du moins en lisant en diagonale).

[coussin]

Voilà un petit texte de Ph. Grangier: web.stanford.edu/group/nqp/jv_files/papers/grangier_comment.pdf

[coussin]

Ce n'est peut-être pas de cela qu'il s'agit... La phrase du premier message avec les "resp" est un peu confusante...

[Deedee81]

Salut,

Ah si, je comprend maintenant. Il s'agit d'une expérience classique d'intrication : un photon est transmis par un miroir semi-transparent tandis que l'autre est reflété (ou vice-versa)
(cas différent de celui invoqué au début, mais il s'agit aussi d'un état totalement intriqué, plus fréquent d'ailleurs par exemple après obtention des deux photons par une émission de deux photons de polarisations opposées ou une séparation par une lame biréfringente).

Sauf qu'on utilise un seul miroir et donc, à travers le jeu des interférences, les deux photons sont toujours en opposition de phase et donc totalement absorbés.

Contrairement à l'interféromètre de Mach-Zender ça ne peut en effet pas s'expliquer par des ondes ni des corpuscules. C'est un effet typique de l'intrication. Si ce n'est que ce n'est pas incompatible avec une explication classique (si on considère que la polarisation des photons est pré-déterminée par des variables cachées. Attention, je ne suis pas favorable à une telle interprétation, je dit juste que dans le cas d'espèce on sait le faire. On n'est pas dans une situation de type Bell).

si on admet que l'état des photons n'est pas déterminé avant mesure, avec un résultat 50/50, c'est très intriguant. Comme toujours avec l'intrication.

Merci pour le lien, le dessin est hyper clair, j'ai tout de suite compris.

[Nicophil]

Bonjour,

Le coté bizarre avec la MQ c'est que pour des particules, la couleur de leurs yeux n'est pas déterminée avant la mesure

Qu'est-ce qui permet de l'affirmer ?

[Deedee81]

J'ai peur de ne pas avoir été assez clair. Moi et mes analogies Alors je précise :

Je ne parlais plus des jumeaux là mais de "la couleur des yeux des particules"

Donc, on peut avoir une particule qui est une superposition de deux états de base (en fait, tout dépend de la base qu'on choisit). Par exemple en deux positions.

Et donc :

Qu'est-ce qui permet de l'affirmer ?

C'est la MQ qui l'affirme. Dans l'exemple ci-dessus, la particule pourrait avoir 30% de chance d'être ici et 70% de chance d'être là.
Et la position n'est pas déterminée avant mesure.

En réalité, ce n'est pas si extraordinaire car :
- ce "principe de superposition" existe avec les ondes
- on peut aussi avoir une onde à deux endroits (une onde plate partout sauf deux bosses)
- la principale conséquence de cette superposition quantique sont les interférences.... exactement comme avec les ondes (expérience de Young comme archétype)

La difficulté étant que les particules quantiques ne sont pas des ondes classiques (il y a deux grosses différences : les interactions sont ponctuelles = caractère corpusculaire, et l'intrication qui n'existe pas avec les ondes classiques).

Sans ces deux aspects non "ondulatoire classique", la MQ n'aurait rien d'étrange.

[chaverondier]

Ce n'est peut-être pas de cela qu'il s'agit... La phrase du premier message avec les "resp" est un peu confusante...

Si, si. C'est bien ça. C'est l'interféromètre de Hong, Ou et Mandel. C'est grâce à cet interféromètre que R. Chiao (lors d'expériences menées à Berkeley en 1993-1995 avec la collaboration de P. Kwait et A. Steinberg) ont pu établir (en allongeant de 0.44 microns le chemin optique du photon jumeau le plus rapide pour que les deux photons arrivent en coïncidence sur la lame séparatrice engendrant un seul clic) la possibilité de faire franchir à un photon une barrière tunnel à vitesse de groupe (légèrement) supérieure à celle de la lumière dans le vide (Tunneling Times and Superluminality: a Tutorial 1998 http://arxiv.org/abs/quant-ph/9811019v1).

Les dénégations de H. Winful en 2006 à ce sujet (mais non, ce n'est pas une vitesse de groupe, c'est un dwell time, et patati et patata. The meaning of group delay in barrier tunnelling: a re-examination of superluminal group velocities http://iopscience.iop.org/1367-2630/...30_8_6_101.pdf) indiquent à mon avis seulement (si on lit bien ses démo et pas l'interprétation qu'il en fait) que le phénomène respecte bien l'invariance de Lorentz mais, selon moi, viole la causalité relativiste (ce n'est pas le point de vue majoritaire. C'est seulement le mien).

Ca ne pose pas de problème particulier dans le cadre du formalisme quantique à deux vecteurs d'états (un état qui évolue du passé vers le futur et un autre qui évolue à rebrousse-temps du futur vers le passé. The Two-State Vector Formalism: an Updated Review, Yakir Aharonov and Lev Vaidman 2007 http://arxiv.org/pdf/quant-ph/0105101v2.pdf).

[Chip]

Ah si, je comprend maintenant. Il s'agit d'une expérience classique d'intrication : un photon est transmis par un miroir semi-transparent tandis que l'autre est reflété (ou vice-versa)

Je ne vois pas bien l'expérience à laquelle tu fais allusion. Celle décrite par Philippe Grangier dans le lien de coussin n'utilise pas de photons intriqués.

Sauf qu'on utilise un seul miroir et donc, à travers le jeu des interférences, les deux photons sont toujours en opposition de phase et donc totalement absorbés.

Absorbés? Là encore je ne vois pas à quelle expérience tu fais allusion...

[Deedee81]

Salut,

Désolé, à force de lire en diagonale, je finis pas être totalement à coté de la plaque

[triall]

Bonjour, je ne suis pas du tout du niveau des interlocuteurs, ici, néanmoins, je lis de ci de là des articles sur l'intrication, et voici ce que j'ai compris, à mon niveau .
Pour le sujet qui nous est proposé, c'est peut être ce que le grand public a pu découvrir , en entendant parler de molécule de photons , de photons coalescés de sabre laser ou de futur ordinateur quantique..
En ce cas, il s'agirait de 2 photons, issues de la même boîte quantique émis un à un, (et non de photons jumeaux , in intriqués )de polarisation, fréquence ,distribution spatiale et temporelle identiques, que l'on force à arriver en même temps(on retarde le premier avec un trajet supplémentaire ) sur la face a et sur la face b d' un cube semi réfléchissant ou miroir 50-50, ou interféromètre Hong-Ou-Mandel (?) ....
La physique quantique montre que les 2 photons ne peuvent sortir que par la même face , et ils sont alors indiscernables , ils ont coalescé en un état à 2 photons , normal pour des bosons qui peuvent occuper le même état quantique au même endroit, en même temps !
Je crois que la suite est un état à 3 photons, à n photons . J'ai "entendu" parler d'un photon mêlé à un atome , et de molécules construites à base de photons !! On évoque la possibilité alors ,de créer de véritables cristaux de photons indiscernables (sabre laser !) , et des retombées pour la création du fameux ordinateur quantique !