"Vie et mort" d'un photon en direct

[invite0bbfd30c]

si , bien sur, mais dans la mesure ou tu as fabriqué au préalable un état intriqué (atome + paroi), tu n'as plus le droit ensuite de parler d'un état pur pour l'atome.

attends, avoir fabriqué un état intriqué ne suffit pas à avoir accompli la mesure... La mesure est accomplie quand, justement, on est passé d'un état intriqué à un état qu'on peut, en tout généralité pratique (le fameux "for all practical purposes"), écrire comme un état pur. C'est la réduction du paquet d'onde. Si tu ne veux pas passer par là, tu vas te retrouver avec des chats de Schrödinger à nourir

Je reviens brièvement sur un passage au-dessus :

Pour détecter la présence de l'atome, il faut qu'il ait échangé "quelque chose" (de l'impulsion par exemple)

C'est un point de détail, mais tout de même : il n'est pas obligé d'avoir échangé quelque chose pour que sa présence soit détectée. Il peut aussi, par exemple :

- avoir simplement induit un déphasage
- avoir été détecté avec un schéma de type Elitzur-Vaidman (il y a d'ailleurs beaucoup mieux que la proposition initiale)
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[invite8915d466]

attends, avoir fabriqué un état intriqué ne suffit pas à avoir accompli la mesure... La mesure est accomplie quand, justement, on est passé d'un état intriqué à un état qu'on peut, en tout généralité pratique (le fameux "for all practical purposes"), écrire comme un état pur.

Bien sur, je ne dis pas que c'est suffisant, mais que c'est necessaire ! en tout cas nécessaire pour une mesure "non destructive" qui laisse réellement le système dans l'état pur . Toutes les expériences permettant cela passent *obligatoirement (et fondamentalement, j'insiste) par une interaction "intriquant" le système avec un autre système "annexe", et une mesure ensuite sur cet autre système annexe. Bien sur tu peux finalement considérer l'ensemble de cette opération comme une simple mesure sur le premier système, mais j'insiste juste sur le fait que la mesure ne projette réellement sur un état pur que lorsque l'interaction physique avec l'instrument de mesure se fait par la médiation d'un système "annexe" qui "transporte" l'information à un endroit spatialement différent du premier système. C'est peut etre un détail mais c'est rarement signalé .

Cordialement

Gilles

[invité576543]

Bonjour,

C'est peut etre un détail mais c'est rarement signalé .

Juste pour dire que je ne vois pas cela comme un détail. C'est plutôt éclairant, en particulier en relation avec l'article sujet de ce fil! Merci donc de le signaler

Cordialement,

[invite8915d466]

Bonjour

Bonjour,



Juste pour dire que je ne vois pas cela comme un détail. C'est plutôt éclairant, en particulier en relation avec l'article sujet de ce fil! Merci donc de le signaler

Cordialement,

merci Mmy, j'osais plus le dire .

En fait c'est réellement important amha , parce que ça rend inutile toute tentative "d'expliquer" la projection du paquet d'onde par une interaction locale , genre modification non linéaire de l'équation de Schrödinger : on constate en fait que la projection "propre" du paquet d'onde ne se fait que si l'interaction a lieu ailleurs que sur la particule mesurée. Ce qui est contradictoire avec la vision d'une vraie "action physique" sur la fonction d'onde (et la cause de tous les problèmes de non localité, instantanéité, et tutti frutti...)

Cordialement

Gilles

[invitefa5fd80c]

Par exemple si tu fais passer un atome dans un expérience de Stern et Gerlach et que tu le détectes directement en le captant, tu ne connais plus son spin après la mesure !

Prenons des atomes de moment angulaire 1/2. Considérons un montage Stern et Gerlach avec un écran (ce pourrait aussi être deux détecteurs convenablement situés). On obtient deux raies sur l'écran, une pour la composante -1/2 et une pour la composante +1/2 de Jz. Maintenant, pratiquons une fente à l'endroit de la raie +1/2. Les atomes qui sont captés sur l'écran sont donc mesurés comme ayant Jz=-1/2 et on peut admettre qu'il y a en général une perturbation de Jz causée par la "capture" de l'atome sur l'écran. Par contre, si on envoie un atome dans cet appareil et qu'il n'est pas capté, on a bien mesuré un atome avec Jz=+1/2 et si on fait à nouveau passer cet atome à travers un Stern et Gerlach, il se comportera comme un atome avec Jz=+1/2. On a donc une mesure sans perturbation pour ces atomes.

[invite8915d466]

. Par contre, si on envoie un atome dans cet appareil et qu'il n'est pas capté, on a bien mesuré un atome avec Jz=+1/2....

et comment sais tu qu'un atome est entré dans l'appareil avant de le détecter?....

[invité576543]

Bonjour,

et comment sais tu qu'un atome est entré dans l'appareil avant de le détecter?....

Je m'étais fait la même réflexion, mais on doit pouvoir imaginer une mesure, indirecte aussi, permettant de savoir la date précise à laquelle un atome est émis.

Si je comprend bien, le cas n'est pas en contradiction avec la notion de mesure indirecte: on mesure la présence indirectement, on détecte les cas spin -1/2 et on infère les cas spin 1/2 comme ceux émis et non détecté en -1/2. C'est une mesure indirecte non destructive.

Je pense que l'ambigüité est sur la notion de mesure. Si ce que je décris dans les paragraphes précédents est correct, on peut préparer l'atome avec un spin 1/2, et on se rapproche du Cohen-Tannoudji, mais on peut discuter si on a mesuré le spin de cet atome ou si on a inféré son état à partir de mesures portant sur autre chose.

La notion de préparer quelque chose dans un certain état ne semble pas poser de problème (?), c'est bien ce qu'on fait ne serait-ce qu'en préparant l'atome pour qu'il aille dans la bonne direction (préparation de sa quantité de mouvement), non?

Cordialement,

[invitefa5fd80c]

et comment sais tu qu'un atome est entré dans l'appareil avant de le détecter?....

Je ne saisis pas tout à fait ton point de vue. Est-ce que tu mets en doute la possibilité en principe de mettre au point un appareil qui émette un à un des atomes avec une impulsion donnée (±delta) ?

[invité576543]

Bonsoir,

Je ne saisis pas tout à fait ton point de vue. Est-ce que tu mets en doute la possibilité en principe de mettre au point un appareil qui émette un à un des atomes avec une impulsion donnée (±delta) ?

Je ne crois pas. La question porte sur le quand, pas sur la possibilité de les émettre un par un. Utilisé l'absence d'impact dans la zone -1/2 pour inférer un spin de 1/2 demande de savoir que à ce moment un atome est passé.

Cordialement,

[invite8915d466]

Je ne saisis pas tout à fait ton point de vue. Est-ce que tu mets en doute la possibilité en principe de mettre au point un appareil qui émette un à un des atomes avec une impulsion donnée (±delta) ?

non, je ne le mets pas en doute , mais ce ne peut etre que par une mesure du type que j'ai dite : se débrouiller pour que l'émission de l'atome soit corrélée avec "autre chose" avec lequel on interagit par ailleurs.

[invite8915d466]

Si je comprend bien, le cas n'est pas en contradiction avec la notion de mesure indirecte: on mesure la présence indirectement, on détecte les cas spin -1/2 et on infère les cas spin 1/2 comme ceux émis et non détecté en -1/2. C'est une mesure indirecte non destructive.

Ce n'est pas une mesure au sens ou on n'a aucune information sur le fait qu'il y a un atome ou pas. Notons d'ailleurs qu'il est indifférent de bloquer la fente -1/2 ou pas : on prépare toujours le même faisceau avec un spin +1/2. si on laisse tout ouvert et qu'on mette simplement un 2e Stern et Gerlach après le premier dans la branche +1/2, ou est la "mesure"?

Tout ce que dit l'expérience, c'est qu'on a jamais d'atome arrivant dans la branche +1/2 du premier ET -1/2 du second, exactement comme on n'a pas de photon arrivant dans une frange noire derriere des trous d'Young. Mais on ne sait qu'on a un atome que après la derniere mesure, et là on ne sait plus quel est son état. A moins de faire comme je dis , se débrouiller pour préparer un certain état intriqué dont on ne mesure qu'une partie.

[invitefa5fd80c]

non, je ne le mets pas en doute , mais ce ne peut etre que par une mesure du type que j'ai dite : se débrouiller pour que l'émission de l'atome soit corrélée avec "autre chose" avec lequel on interagit par ailleurs.

Mais là on parle alors de deux mesures distinctes: la première assure qu'un atome a bel et bien été émis, la seconde porte sur la composante Jz du moment angulaire de l'atome.

Considérons donc qu'un atome a été émis (émission confirmée par une quelconque mesure) d'une façon où il doit obligatoirement passer par le Stern Gerlach et oublions pour l'instant le second Stern Gerlach. Dans ces conditions, le fait que l'atome ne soit pas capturé par l'écran permet d'affirmer qu'il a un Jz de +1/2. Non ?

[invite8915d466]

Bonjour Popaul

Mais là on parle alors de deux mesures distinctes: la première assure qu'un atome a bel et bien été émis, la seconde porte sur la composante Jz du moment angulaire de l'atome.

Considérons donc qu'un atome a été émis (émission confirmée par une quelconque mesure)

tout est dans la parenthèse : c'est un nouvel exemple de ce que j'ai dit. Tu ne "prépares" l'atome que si tu disposes d'une autre mesure, annexe, portant sur un système corrélé avec l'atome et contenant l'information dont tu as besoin : mais tu détruiras l'information sur ce système annexe, en voulant préciser celui de l'atome. C'est ce point qui n'est en général pas soulevé et que je pointe.

Cordialement

Gilles

[invité576543]

L'idée de Popol est, à ce que j'en comprend (et si c'est pas ça ce cas est intéressant quand même!), comme suit:

- les atomes sont générés un par un dans un premier dispositif;

- il passe dans un premier appareil qui se corrèle avec l'atome sans toucher au spin, et qui permet de savoir le moment quand un atome passe

- puis il passe dans un S&G

alors, peut-on dire que l'on a mesuré le spin, grâce à l'absence d'impact en -1/2, de l'atome que l'on sait, grâce au premier appareil, être passé dans le plan de l'écran à ce moment-là?

Cordialement,

[invitefa5fd80c]

Salut Gilles

tout est dans la parenthèse : c'est un nouvel exemple de ce que j'ai dit. Tu ne "prépares" l'atome que si tu disposes d'une autre mesure, annexe, portant sur un système corrélé avec l'atome et contenant l'information dont tu as besoin : mais tu détruiras l'information sur ce système annexe, en voulant préciser celui de l'atome. C'est ce point qui n'est en général pas soulevé et que je pointe.

La première mesure n'est qu'utilitaire et a pour but d'assurer qu'un atome va passer par le S&G. L'état du moment angulaire à la suite de cette première mesure importe peu, à condition bien sûr que ce ne soit pas un "état mélange" d'atomes +1/2 ou -1/2.

La question que j'ai soulevée porte sur la seconde mesure. Cette seconde mesure, telle que je l'ai décrite, ne comporte aucune corrélation avec un autre système.

[invitefa5fd80c]

Salut mmy

L'idée de Popol est, à ce que j'en comprend (et si c'est pas ça ce cas est intéressant quand même!), comme suit:

- les atomes sont générés un par un dans un premier dispositif;

- il passe dans un premier appareil qui se corrèle avec l'atome sans toucher au spin, et qui permet de savoir le moment quand un atome passe

- puis il passe dans un S&G

C'est presque exactement l'idée, à la seule différence que la première mesure peut toucher au moment angulaire, à la seule condition comme je le mentionnais à Gilles de ne pas produire un "état mélange" d'atomes +1/2 ou -1/2, car dans ce cas on ne pourrait plus parler de réduction du vecteur d'état lors de la seconde mesure.

alors, peut-on dire que l'on a mesuré le spin, grâce à l'absence d'impact en -1/2, de l'atome que l'on sait, grâce au premier appareil, être passé dans le plan de l'écran à ce moment-là?

Là est toute la question. À mon avis oui. Dans tous les cas ça pourrait être tranché par une expérience. De plus au niveau théorique, cela mène à quelque chose d'"étrange".

[invitefa5fd80c]

... De plus au niveau théorique, cela mène à quelque chose d'"étrange".

En fait ce n'est rien de nouveau, c'est simplement l'évolution non-unitaire du vecteur d'état lors d'une mesure.

[invite8915d466]

L'idée de Popol est, à ce que j'en comprend (et si c'est pas ça ce cas est intéressant quand même!), comme suit:

- les atomes sont générés un par un dans un premier dispositif;

- il passe dans un premier appareil qui se corrèle avec l'atome sans toucher au spin, et qui permet de savoir le moment quand un atome passe

dans ce cas, on a bien mesuré "quelque chose" de corrélé à l'atome , au niveau du premier appareil, avec lequel on interagit , non?

Popaul parle de mesure "juste utilitaire", mais toute mesure est utilitaire , elle sert à acquérir de l'information. Ce que je dis, c'est que gagner de l'information sur une partie du système ne peut se faire qu'en en détruisant une autre : par exemple si on mesure une des particules d'une paire intriquée dans un état singulet, on gagne l'info sur le spin de l'autre particule, mais on casse l'état intriqué singulet.

Cordialement

Gilles