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Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...



  1. #1
    RSSBot

    Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Une équipe Autrichienne vient de vérifier expérimentalement la propriété fondamentale sur laquelle reposent tous les espoirs de l'ordinateur quantique et des réseaux de communications quantiques. Deux photons qui n'ont aucune histoire commune, et qui ne se sont jamais vus auparavant, ont pourtant interféré entre eux comme le prévoit la mécanique quantique.

    <<Rappel des faits>>

    Les communications...

    Lire la suite : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

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  3. #2
    moijdikssékool

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    pourquoi disent-ils que les photons se comportent comme s'ils avaient communiqués l'un avec l'autre? Pourquoi ne pourrait-on pas dire que les photons ont un comportement déterministe, en le sens qu'ils se réfléchiraient si le temps est pair, et traverseraient le miroir si le temps est impair? (quand je parle de temps pair, je dis que les secondes, au moment où le photon heurte le miroir, sont un nombre pair. Bien sûr la seconde n'est pas la plus petite unité de temps et comme cette dernière est trop petite, ce que je dis est invérifiable et parler de déterminisme lorsque celui-ci n'est pas métrisable paraît déplacer...)

  4. #3
    moijdikssékool

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    autant pour moi, j'avais compris que les photons observaient le même comportement, alors qu'en fait lorsque l'un est réfléchi, l'autre traverse et vice versa (c'est bien ça?)
    ceci dit, comme les hotons ne discutent pas entre eux, on peut quand même conclure à un comportement déterministe, sans doute de manière un peu plus compliqué que ce que j'ai raconté

  5. #4
    bristolive

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Salut moijdikssékool

    Oui quand l'un est transmis l'autre est toujours reflechi + vice et versa.

    Non tu ne peux pas conclure a un comportement deterministe car:
    - premierement on a verifié qu'un photon unique en arrivant sur un miroir semi-reflechissant avait un comportement purement probabiliste. Tu peux essayer de tracer la probabilité d'avoir le photon transmis ou reflechi en fonction du temps (ou de tout ce que tu veux) tu obtiendras toujours une fonction plate et constate à 50%.
    - deuxiemement on a aussi verifié que les deux photons en arrivant sur un miroir semi-reflechissant avaient aussi un comportement purement probabiliste concernant la direction qu'ils prenaient (je parle vers le haut ou le bas sur le schema 1). Trace la proba d'avoir un clic dans le detecteur du haut en fonction de ce que tu veux tu retrouveras une courbe plate à 50%. Il n'y a que quand tu regardes les coincidences entre les deux detecteurs que tu observes une interference.

    Un autre effet interessant qui n'est pas expliqué c'est que la largeur du trou est directement reliée à la "taille" du photon (plus exactement son temps de coherence) et il faut comprendre a partir de la courbe que quand un des photons est en retard (temporellement) par rapport a l'autre au point où ils ne se voit plus (en imaginant qu'ils ne voient pas plus loin que leur temps de coherence) chacun recupere un comportment probabiliste personnel qui te fait apparaitre les flancs stables de la courbe du schema 2.

    Il manque sur le graphe l'abscisse qui est un delai en picosecondes d'un photon par rapport a l'autre.

    j'espere que cela repond a tes interrogations

    olivier
    Dernière modification par bristolive ; 13/05/2006 à 13h13.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    moijdikssékool

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Non tu ne peux pas conclure a un comportement deterministe car:
    - premierement on a verifié qu'un photon unique en arrivant sur un miroir semi-reflechissant avait un comportement purement probabiliste. Tu peux essayer de tracer la probabilité d'avoir le photon transmis ou reflechi en fonction du temps (ou de tout ce que tu veux) tu obtiendras toujours une fonction plate et constate à 50%
    un peu comme si quelqu'un avait 2 maisons et qu'il y habiterait les 2 de manière équilibrée

    dans notre cas, c'est comme cet personne était accompagné et qu'ils vont toujours dans la même maison, à la différence près que nos 2 personnes ne communiquent pas entre elles. Et alors on se demande comment se fait-il qu'ils se retrouvent au même endroit sans s'y donner rendez-vous, et ce toujours en vérifiant l'équilibre d'habitation des 2 endroits

    C'est pourquoi je suppute que s'il n'y a pas de communication interne, il y a une communication externe qui 'gère' le mouvement des photons (j'ai parlé de temps pair/impair, de manière simpliste, mais on peut penser à une équation faisant intervenir le temps). Un peu comme si nos 2 individus respectaient un planning (les jours pairs, ils se retrouvent dans une maison, les jours impairs dans l'autre)

    avant on avait une équation (un seul photon) avec beaucoup d'inconnues et l'on a conclut à un comportement quantique (du fait des multiples interactions entre le photon et le miroir qui amène le premier à traverser le 2ème avec une proba de 50%. La preuve, on a pris, pour cette expérience, un miroir réfléchissant à 50%)
    Ensuite, on fait intervenir un 2ème photon. Or les observations auraient du être:
    les 2 photons tapent du haut avec une proba de 25%
    le photon du bas tape le détecteur du haut et vice versa avec une proba de 25%
    le photon du bas tape le détecteur du bas et le photon du haut tape le détecteur du haut avec une proba de 25%
    les 2 tapent en bas avec une proba de 25%

    l'expérience montre donc que les photons n'ont pas un comportement purement probabiliste, et qu'il faudrait conclure à (ou inclure au moins) un comportement déterministe

  8. #6
    bristolive

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Huummm

    comment dire....Pour reprendre tes termes (attention dans ce cas on atteint vite les limites du modele) , je dirais plutot: imagine que ce soit un garcon et une fille (heterosexuel et avec une tendance pour le sexe facile) qui se rencontrent a mi-chemin des deux maisons. Naturellement ils vont etre attirés l'un vers l'autre et bien que leur choix d'aller dans une maison (pour assouvir leur besoin) ou l'autre est completement aleatoire, ils iront toujours ensemble... Au contraire ca aurait ete deux garcons qui se rencontrent chacun aurait pris sa decision dans son coin et comme tu le dis :
    "les 2 garcons tapent en haut avec une proba de 25%
    le garcon du bas tape le détecteur du haut et vice versa avec une proba de 25%
    le garcon du bas tape le détecteur du bas et le photon du haut tape le détecteur du haut avec une proba de 25%
    les 2 tapent en bas avec une proba de 25%"

    Il n'y a pas de communications interne ou externe, c'est juste ecrit dans nos genes que a l'approche d'une fille le garcon a tendance (et vice et versa) a aller se coller a elle.

    Donc le comportement du couple (comme un tout) est donc probabiliste (personne ne peux prevoir avant qu'ils y soient dans quelle maison ils vont aller) tandis que le comportement du garcon ou de la fille comme des objets distincts ne sont plus probabilistes vis a vis de l'autre.

    C'est le meme concept pour les photons qui sont des particules "bosoniques" (opposé de fermionique=electron) c'est a dire qui ont une tendance a se coller par paire qd ils rencontrent une particule identique.

    Dans l'absolu ce qui nous fait dire "probabiliste" c'est qu'il n'y a AUCUN moyen de savoir en avance vers quel detecteur la paire de photons va se diriger.

    En realité ce processus fonctionne pour deux photons identiques et dans ce cas apres avoir s'etre mélangé sur un miroir semi-reflechissant il faut considerer la paire comme un tout et on ne peut plus considerer les photons uniques comme entités propres.

    Plus precisement, pour reprendre ta decomposition en proba:
    "les 2 photons tapent du haut avec une proba de 25%
    le photon du bas tape le détecteur du haut et vice versa avec une proba de 25%
    le photon du bas tape le détecteur du bas et le photon du haut tape le détecteur du haut avec une proba de 25%
    les 2 tapent en bas avec une proba de 25%"
    nous expliquons mathematiquement ce phenomene en montrant que les deux cas du milieu de ta decomposition sont indiscernables (en effet, si les photons sont parfaitement identiques tu n'as aucun moyen de savoir d'où provient celui que tu regardes) et interferent destructivement entre eux. Alors seuls les cas " 2 photons tapent le detecteur du haut et les 2 tapent en bas" peuvent exister.


    En resume, le photon unique a un comportement probabiliste sur un miroir 50%.

    Deux photons identiques qui arrivent simultanément sur un miroir 50% doivent etre considérés comme une paire et la paire a un comportment probabiliste.

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  10. #7
    moijdikssékool

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Dans l'absolu ce qui nous fait dire "probabiliste" c'est qu'il n'y a AUCUN moyen de savoir en avance vers quel detecteur la paire de photons va se diriger
    disons que je voies les choses ainsi: s'il existait une équation qui gère le mouvement d'un seul photon au contact du miroir, on ne la connaît en tout cas pas et on conclut à un mouvement probabiliste. Que le résultat soit probabiliste ou qu'il nous est impossible de connaître l'équation qui régisse le mouvement du photon à la traversée du miroir, cela revient strictement au même. Bref cette expérience ne peut pas prouver qu'il existe une équation déterministe du mouvement du photon
    Le fait de faire intervenir une paire (et d'observer un résultat non probabiliste de chaque élément de la paire) nous fait éliminer quelques inconnues de l'équation de mouvement d'un photon. Mais à mon sens, cette expérience prouve que cette équation existe. Enfin, si je mets de côté ta remarque:

    C'est le meme concept pour les photons qui sont des particules "bosoniques" (opposé de fermionique=electron) c'est a dire qui ont une tendance a se coller par paire qd ils rencontrent une particule identique
    il y aurait donc une 'communication' interne au moment de leur approche. Ceci dit, quid de l'épaisseur du miroir? Si la fille est séparée du garcon par une porte et qu'ils n'ont ni planning ni aucun moyen de communiquer au travers de la porte, je vois très mal comment ils peuvent toujours se rejoindre dans la même maison

  11. #8
    bristolive

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    ahh tu souleves là l'eternelle question qui divise la mecanique quantique. Tu appartiens au "clan des Eintein" qui soutient qu'il existe des variables cachées que nous ne maitrisons pas et qui nous font croire a un comportement probabiliste, la mecanique quantique serait une theorie non-complete. L'autre clan dit "des Bohr" soutien que la mecanique quantique est une théorie complete et s'accomode de ce comportement probabiliste.

    Bien qu'il existe des moyen expérimentaux (qui ont été fait) qui prouvent sans equivoques que la mecanique quantique est complete (inegalités de Bell), il y a toujours une partie des scientifiques qui s'appuyent sur des failles de ces experiences pour continuer de soutenir la théorie des variables cachées... Pour l'instant le débat n'est pas clos. je n'ai donc pas la reponse pour t'obliger a me croire que la mecanique quantique est complete et s'accomode de comportement probabiliste.

    Cette experience prouve selon moi que tu ne peux plus considerer la paire de photons comme deux entités propres mais comme un seul tout et c'est ce qui definit la force de "l'intrication" sur laquelle est basé le protocole de teleportation par exemple. En effet, quelque soit la distance qui separe ces deux photons de la paire ils continuent a evoluer comme un tout. Dans mon cas, je considere que la paire devient un nouvelle objet quantique dont le comportement est probabiliste.


    Pour ta derniere remarque : l'epaisseur du miroir ne change rien tant qu'il est semi-reflechissant. il faut bien comprendre qu'un miroir est infiniment fin, il s'agit juste du changement d'indice d'un milieu a l'autre (lois de descartes) ton exemple impliquerait de choisir deux miroirs semi reflechissant distants d'un autre. dans ce cas en effet ca ne marche plus.

    Dans ton exemple une porte signifierait que le miroir est entierement reflechissant et que les deux photons ne se voient pas. Mais tu peux placer un bout de verre aussi epais que tu veux tant que le garcon et la fille se voient un petit peu ils essayeront tout (faire le tour, casser le miroir...) pour aller coucher ensemble dans une maison ou l'autre...

    Si ca ne repond pas proprement a tes questions, essaye #####, je suis pas connecte tout le temps mais si on arrive a se choper on peut discuter par microphone de vive voix et ce sera sans doute plus simple

    olivier

    Merci d'utiliser la messagerie privée pour échanger vos adresses. Pour la modération, Coincoin.
    Dernière modification par Coincoin ; 14/05/2006 à 11h24.

  12. #9
    moijdikssékool

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    l'epaisseur du miroir ne change rien tant qu'il est semi-reflechissant. il faut bien comprendre qu'un miroir est infiniment fin, il s'agit juste du changement d'indice d'un milieu a l'autre
    les photons n'évoluent pas dans des milieux différents (j'imagine que les expériences se font sous vide) et pourquoi le miroir dont ils parlent n'aurait-il alors pas une certaine épaisseur?
    Dans ton exemple une porte signifierait que le miroir est entierement reflechissant et que les deux photons ne se voient pas. Mais tu peux placer un bout de verre aussi epais que tu veux tant que le garcon et la fille se voient un petit peu ils essayeront tout (faire le tour, casser le miroir...) pour aller coucher ensemble dans une maison ou l'autre...
    mouais bon disons que la porte ne peut être ouverte... par les 2 enfants qui se trouvent chacun de l'autre côté et que lorsque l'un l'ouvre, l'autre se la prend dans la face et 'rebondit'

    et à partir de quelle distance entre les photons peut-on considérer une paire quantique? seulement s'ils se confondent exactement? Comment se voient-ils?

  13. #10
    bristolive

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    euhhhh

    les experiences se font a l'air libre tout simplement.

    Il est extremement important que spatialement les deux chemins part lesquels arrivent les photons convergent exactement vers le meme point et que les chemins de sorties soient aussi parfaitement identiques. Dans notre cas il est important que l'interface soit la plus fine possible (experimentalement elle est infiniment fine car delimitée par le changement d'indice de l'air et la surface du miroir semi-reflechissant)

    Avec l'enfant qui ouvre et ferme la porte tu touches la limite des modeles photon/humain (je t'avais prevenu c'est assez leger comme modele). C'est justement ce qui fait tout le charme des particules quantiques!!!

    C'est pas si facile que ca de creer une "vraie" paire de photon qui se comporte comme une seule entité, c'est d'ailleurs ce qui rend l'experience des autrichiens si dure a realiser. Mais disons que pour melanger deux photons au point de les transformer en paire cela requiert des conditions tres severes sur le recouvrement spatial des deux photons au niveau de l'interface (ca se joue au nm pres). Par contre une fois le melange fait tu peux a nouveau les separer d'autant que tu veux ils garderont leurs correlations (cad ils ne se comporteront plus comme deux particules probabilistes mais comme un ensemble probabiliste). Tu peux par exemple utiliser cette pour realiser la teleportation d'information quantique

  14. #11
    moijdikssékool

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    C'est pas si facile que ca de creer une "vraie" paire de photon qui se comporte comme une seule entité, c'est d'ailleurs ce qui rend l'experience des autrichiens si dure a realiser
    ok, ca j'avais compris, je laisse les détails techniques de côté, si ce n'est cette épaisseur de miroir
    le photon du haut, pour 'rejoindre' son compagnon, doit d'abord traverser le miroir et il met donc un laps de temps pour le faire, et réciproquement pour l'autre photon : http://www.ifrance.com/modizzy/photon1.gif
    ou alors la rencontre des 2 photons se fait au milieu de l'épaisseur du miroir et c'est là qu'ils forment une paire quantique

  15. #12
    bristolive

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    tu as raison, si le miroir semi reflechissant possède une epaisseur cela ne marche pas... (beau dessin par ailleurs)

    Tu as souleve un point interessant, je pense que la distance qui separe les deux photons doit etre plus petite que la longueur de coherence des deux photons pour que le processus d'interference ai lieu.

    Je pense que ton idee de la rencontre au milieu n'est pas loin d'etre correct car voici le type de miroir semi-reflechissant que nous utilisons en general.
    http://www.thorlabs.com/NewGroupPage...ctGroup_ID=754

    Exactement comme il marche je me suis jamais pose la question (je me renseignerait) mais l'interface ou la separation a lieu est de l'ordre de la centaine de nanometres (plus petit que la longueur de coherence des photons qui est en general de l'ordre de la centaine de um pour ce genre d'experience)

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  17. #13
    moijdikssékool

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    voici le type de miroir semi-reflechissant que nous utilisons en general
    effectivement, la surface réfléchissante (si celle située entre les 2 blocs de verre) est d'épaisseur nulle (enfin presque nulle, les surfaces des 2 morceaux de verre en contact ne sont pas parfaites), je n'avais pas pensé à ce genre de miroir. et on a une réflexion 50% de chaque côté?
    et la longueur de cohérence des fronts d'ondes est aussi applicable aux photons, c'est en gros ce que montre l'expérience. Finalement son résultat n'est pas si bouleversant, c'est surtout sa réalisation et ses applications (même si je ne vois pas très bien lesquelles)

  18. #14
    moijdikssékool

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    et qu'est ce qui maintient la paire? peut-on la dissocier pour réobtenir 2 photons?
    beau dessin par ailleurs
    j'y ai quand même oublié la déviation dans le miroir...

  19. #15
    invite73192618

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Citation Envoyé par moijdikssékool
    Finalement son résultat n'est pas si bouleversant, c'est surtout sa réalisation et ses applications (même si je ne vois pas très bien lesquelles)
    De ce que j'ai cru comprendre, la possibilité d'intriquer efficacement deux photons est à peu près la seule pierre (mais elle est de taille) qui manquerait pour faire un ordinateur quantique à grand nombre de Qbits basés sur des photons. Des progrès dans cette direction sont donc réellement susceptibles d'être bouleversant!

    Bristolive: est-ce que tu confirmes que c'est bien ça l'idée? Quel est le taux d'erreur? Le graalesque 10-5 est-il atteignable de cette façon là? Des "drawback" à la méthode?

  20. #16
    bristolive

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    moijdikssékool

    Le concept qui maintient la paire est appellé l'intrication. Il est assez difficile de placer un concept phyisque derriere car c'est une particularité propre au monde quantique.

    Ce qui maintient la paire c'est toute la difficulté des expériences d'optique quantique. Bien que la correlation soit tres forte et permette de belles experiences, garder longtemps la paire dans un etat intriqué est extremenent dur (nous appelons ca la decoherence d'un etat quantique vers un etat classique)

    Jiav

    Oui tu as raison, c'est bien la pierre angulaire de l'ordinateur quantique. Mais l'experience ici ne permet pas d'intriquer deux photons comme on le souhaiterait pour un ordinateur quantique (bien que la paire presente une intrication). La possibilité de realiser une porte logique fondamentale (CNOT) est la pierre angulaire car c'est elle qui permet a la fois de creer des paires intriquées universelles et represente l'operation elementaire sur laquelle repose les protocoles de calcul quantique. Pour l'instant les CNOT experimentales ne marchent que 1 fois sur 3 il me semble et une seule CNOT n'est pas sufisante pour faire un ordi.
    Le taux d'erreur de 10-5 j'en ai entendu parler en crypto quantique mais je ne sais pas ce qu'il en est pour le calcul quantique. Tout ce que je peux dire c'est que sur l'article on en est encore loin car ils obtiennent "seulement" 89% (il me semble) de visibilité c'est à dire de reussite dans leur operation d'interference

    Olivier

  21. #17
    invite73192618

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Citation Envoyé par bristolive
    Mais l'experience ici ne permet pas d'intriquer deux photons comme on le souhaiterait pour un ordinateur quantique (bien que la paire presente une intrication).
    Ok I see: les photons sont intriqués mais dans des états pas intéressants pour le calcul.

    Citation Envoyé par bristolive
    Le taux d'erreur de 10-5 j'en ai entendu parler en crypto quantique mais je ne sais pas ce qu'il en est pour le calcul quantique.
    De ce que j'en ai compris c'est la limite en dessous de laquelle les codes correcteurs peuvent supprimer tout impact du bruit sur le calcul.

    Merci pour les infos sup

  22. #18
    invite73192618

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Citation Envoyé par Jiav
    Ok I see: les photons sont intriqués mais dans des états pas intéressants pour le calcul.
    Non I see rien du tout en fait.

    Pourrais-tu m'expliquer comment ça marche en terme de calcul quantique?

    Dans la figure 1 de l'article, il est dit que le photon "choisit" aléatoirement la sortie 1 ou 2, et que si deux photons arrivent en même temps au même endroit alors leur décision est solidaire.

    J'imagine que dans le cas photon unique on peut dire que le photon est d'abord dans un état a|0> + b|1>, et qu'il prend l'état |0> (la sortie 1) avec une probabilité de a2 et l'autre sortie |1> avec une probabilité b2. Correct jusque là?

    Dans le cas de deux photons non intriqués, comment calculer la probabilité des états |0> et |1> en fonction de a, b, c et d si les états initiaux des photons étaient a|0>+b|1> et c|0>+d|1>, respectivement?

    Comment faire ce calcul si les photons étaient intriqués dans un état e|00>+f|01>+g|10>+h|11>?

    Meci d'avance!

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  24. #19
    spoutrain

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Bonjour !

    La transmission de la lumière à travers la matière (comme du verre par exemple), vient du fait que les photons sont absorbés par les atomes, et ré-émis ensuite. La direction dans laquelle est ré-émise la lumière dépend de la structure cristalline du matériau en question.

    Jusque là, est-ce que je me trompe ?

    Si les 2 photons arrivent en même temps sur le même atome, celà ne peut-il pas être suffisant pour expliquer que les 2 photons partent dans des directions opposées ?

  25. #20
    moijdikssékool

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Si les 2 photons arrivent en même temps sur le même atome, celà ne peut-il pas être suffisant pour expliquer que les 2 photons partent dans des directions opposées ?
    dans la même direction
    et ils ne tapent pas le même atome. Comme le dit bristolive, ils leur suffit d'être distant de l'ordre du µm alors que la taille d'un atome est largement moindre

  26. #21
    invite73192618

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Citation Envoyé par spoutrain
    Jusque là, est-ce que je me trompe ?
    Je pense que oui: il n'y a pas de d'absorption/réémission ou alors je suis dans les choux complet... ce qui n'aurait rien d'impossible

  27. #22
    moijdikssékool

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    La transmission de la lumière à travers la matière (comme du verre par exemple), vient du fait que les photons sont absorbés par les atomes, et ré-émis ensuite
    Je pense que oui: il n'y a pas de d'absorption/réémission ou alors je suis dans les choux complet... ce qui n'aurait rien d'impossible
    euh, un photon heurte le nuage électronique d'un atome, un électron descend de son niveau, instable il remonte en réemettant un photon, non? faut-il considérer le miroir comme une passoire, 50% des photons qui le heurte sont réfléchis, 50% le traverse sans le heurter? ou alors à moitié comme du verre vu comme un matériau réemettant les photons (qui heurtent ses atomes) à 180°? http://www.ifrance.com/modizzy/laTraverseeDuPhoton.gif
    il serait intéressant de comprendre pourquoi lorsqu'il est réémis, il ressort avec un angle identique (au signe près) à l'angle d'incidence par rapport à la normale à la surface. C'est vrai quoi, un photon ne ressemble à rien et pourtant il rebondit comme une balle en caoutchouc

  28. #23
    bristolive

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    salut tout le monde

    Jiav:

    Alors les etats intriqués se decomposent sur la base dite de "Bell". Il existe donc 4 états de Bell (= 4 états intriqués différents). A l'aide du montage autrichien on ne peut en creer que 1 des 4 (HH+VV par exemple dans la base de polarisation, pourtant il existe HV+VH/HV-VH/HH-VV)

    Pour faire du calcul quantique tu as besoin des quatres (comme si voulais calculer une formule et que tu n'avais a ta disposition que le + et que tu ne disposes pas du -,/,* dur dur)

    Pour ton ecriture ca ne me semble pas correct. voila comment l'ecrire

    1 photon qui arrive par le haut on dit |0>
    1 photon qui arrive par le bas on dit |1>

    ensuite apres le miroir semi reflechissant on prend la meme notation avec un indice "s" pour dire que c'est apres le miroir:
    1 photon qui arrive par le haut on dit |0s>
    1 photon qui arrive par le bas on dit |1s>


    Alors dans le cas d'un photon unique arrivant par le haut:

    avant le miroir il est |0> apres il est R²|0s>+T²|1s> si tu prends un miroir qui a R²,T² de proba de reflection et de transmission (nous prendrons R²=T²=50% dans la suite sinon tu n'as pas d'interferences).

    Dans le cas d'un photon par le bas c'est identique sauf que tu inverse R² et T²

    maintenant dans le cas de deux photons uniques arrivant par le haut et par le bas ensemble:

    avant le miroir |0>|1> (ou |0,1> parfois pour compacter l'ecriture). Apres le miroir la paire devient 1/2|0s|0s>+1/2|1s|1s> (deux photons ensemble en haut ou deux photons ensemble en bas), cet etat est le resultats d'une interference car les etats |0s|1s> ou |1s|0s> n'existent pas (tu as un etat intriqué qui ressemble au HH+VV dont je t'ai parle avant).

    Le calcul d'interference s'ecrit:
    l'action d'un miroir semi-reflechissant=
    |0>-->i/sqrt(2)|0s>+1/sqrt(2)|1s>
    |1>-->1/sqrt(2)|0s>+i/sqrt(2)|1s>

    tu l'appliques sur |0>|1> et tu vois que les termes en |0s|1s> et |1s|0s> s'annulent car ils sont identiques (1 photon en haut et iun photon en bas)


    En fonction de ca je comprend pas trop ton ecriture e|00>+f|01>+g|10>+h|11>?



    spoutrain, moijdikssékool:

    oui vous vous trompez il n'y a aucun effet d'absorption et re-emission lors de la reflection de la lumiere par un miroir.

    Euh je demande la carte joker qui m'accorde quelques jours pour me renseigner et expliquer le principe de reflection sur un miroir. Mais de memoire il faut vous plonger dans vos cours d'electromagnetisme et de regarder la reflection d'une onde E sur un milieu metallique. Il me semble que l'onde est reflechie, elle presente une queue evanescente et interviennent les condtions aux limites qui impose un R²+T²=1.

    C'est toute la joie des photons: quand ca nous arrange on dit qu'ils se comportent comme des ondes electromagnetiques. Pour memoire, la theorie de l'ectromagnetisme developpé par maxwell et qui est enseigne en DEUG ou prepa suffit parfaitement pour les photons (il faut juste augmenter la frequence w vers les frequences optiques et zou ca roule)
    Dernière modification par bristolive ; 20/05/2006 à 13h35.

  29. #24
    moijdikssékool

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    oui vous vous trompez il n'y a aucun effet d'absorption et re-emission lors de la reflection de la lumiere par un miroir
    j'ai raconté
    un photon heurte le nuage électronique d'un atome, un électron descend de son niveau, instable il remonte en réemettant un photon, non?
    j'en rajouterais même une couche:
    et dans le cas d'une surface mal polie ou impollissable (comme du plastique avec ses trop grosses molécules), les rayons lumineux sont renvoyés dans n'importe quelle direction, du fait des 'aspérités' de la surface (c'est pourquoi on peut voir un objet depuis -presque- n'importe quel angle, même s'il est dans l'espace et éclairé par des rayons parallèles lumineux comme ceux du soleil)

    bon, si c'est pas ça, c'est quoi? et comment se comporte le photon dans du verre?

  30. Publicité
  31. #25
    invite73192618

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Citation Envoyé par bristolive
    Pour faire du calcul quantique tu as besoin des quatres (comme si voulais calculer une formule et que tu n'avais a ta disposition que le + et que tu ne disposes pas du -,/,* dur dur)
    Je crois que je commence à comprendre, excepté que les photons soient forcément dans un état pur au départ (|0> xou |1>).

    Citation Envoyé par bristolive
    1 photon qui arrive par le haut on dit |0>
    1 photon qui arrive par le bas on dit |1>
    (..)
    1 photon qui arrive par le haut on dit |0s>
    1 photon qui arrive par le bas on dit |1s>
    En prenant cette écriture, est-il impossible d'avoir un photon dans un état superposé a|0>+b|1> qui interfére avec un photon dans un état superposé c|0>+d|1>? D'avoir une interférence entre deux photons intriqués dans un état e|00>+f|01>+g|10>+h|11>? Cet état de superposition/intrication est-il impossible?

    annexe: dans ce dernier cas |01> et |10> sont-ils forcément des états indiscernables? Je pensais qu'ils pourraient être discernable avec le spin par exemple, mais peut-être l'expérience nécessite forcément des spins identiques??

    J'espère que tu as de la patience en banque parce qu'après avoir compris (si ça arrive ) je compte te demander ce qui se passerait en prenant des fermions

  32. #26
    invite73192618

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Citation Envoyé par bristolive
    devant le miroir il est |0> apres il est R²|0s>+T²|1s> si tu prends un miroir qui a R²,T² de proba de reflection et de transmission (nous prendrons R²=T²=50% dans la suite sinon tu n'as pas d'interferences).
    Commencons par là:

    Si un photon superposé a|0>+b|1> arrive à un miroir, alors naïvement avec cette formule on aurait:
    aR²|0s>+aT²|1s> + bT²|0s>+bR²|1s>
    aR²+bT²|0s>+aT²+bR²|1s>

    Voyons s'il y a des contradictions dans (aR²+bT²)²+(aT²+bR²)²=1
    a²(R²)²+b²(T²)²+2aR²bT²+a²(T²) ²+b²(R²)²+2aT²bR²=1
    a²((R²)²+(T²)²)+b²((T²)²+(R²)² )+4abR²T²=1
    (a²+b²)((R²)²+(T²)²)+4abR²T²=1
    (R²)²+(T²)²+4abR²T²=1

    Si a=0 ou b=0 (cas pur) on a alors (R²)²+(T²)²=1, ce qui contredit R²+T²=1... ça va mal!

    Mais peut-être et-ce une erreur dans R²|0s>+T²|1s> qui devrait être R|0s>+T|1s> (ce que semble suggérer ton R²=T²=50%)?

    Essayons:
    aR|0s>+aT|1s> + bT|0s>+bR|1s>
    aR+bT|0s>+aT+bR|1s>

    Voyons s'il y a des contradictions dans (aR+bT)²+(aT+bR)²=1
    a²R²+b²T²+2aRbT+a²T²+b²R²+2aTb R=1
    a²(R²+T²)+b²(T²+R²)+4abRT=1
    (a²+b²)(R²+T²)+4abRT=1
    1+4abRT=1

    Si a=0 ou b=0 (cas pur) alors 1=1, ce qui semble relativement logique. Sauf qu'il reste ab=0... donc pas de cas pur possible!

    Est-ce une démonstration que les états superposés sont impossibles pour ces trajectoires, que la formule n'est pas applicable aux états superposés, ou que mes calculs ont un potentiel comique sous-estimé?

  33. #27
    bristolive

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Jiav:

    Non tu as raison les photons a l'entree peuvent etre dans un etat de superposition.
    Il se trouve juste que l'effet d'interference etudie dans l'article concerne deux photons dans un etat pur qui arivent chacun par un bras du miroir semi-reflechissant.

    Sinon je suis desole de pas avoir ete clair, mais pour faire proprement ton calcul, tu dois utiliser la formule :

    l'action d'un miroir semi-reflechissant=
    |0>-->i/sqrt(2)|0s>+1/sqrt(2)|1s>
    |1>-->1/sqrt(2)|0s>+i/sqrt(2)|1s>

    L'autre est trop simplifiee pour les explications et ne tenait pas compte du facteur i qui induit un changement de phase entre le photon transmis et celui reflechi.

    N'oublies pas que tu appliques la transformation aux etat puis il faut prendre le produit avec hermitien conjugue pour trouver ta proba d'etre dans 1 etat de la base de calcul (|0s>,|1s>) .

    hummm je sais pas faire des citations dans ma reponse mais si il est possible d'avoir un photon dans un état superposé a|0>+b|1> qui interfére avec un photon dans un état superposé c|0>+d|1>. Par contre je sais pas si le resultat est interessant.

    d'autre part l'etat e|00>+f|01>+g|10>+h|11> n'est pas forcement un etat intrique car il peut etre factorise.


    Les photons n'ont pas de spin mais plutot une polarisation, et c'est uniquement parce qu'ils ont la meme dans l'experience que |01> et |10> sont des états indiscernables.

    Pour les fermions au lieu d'observer une coalescence des deux photons (diminution des coincidences) tu observerais une separation des deux photons (augmentation des coincidences)

    Ton calcul n'est pas comique du tout mais c'est le facteur i qui permet de remettre tout dans l'ordre et de ne pas avoir de contradiction

    si tu aboutit a quelque chose n'hesite pas, la je dois dire que comme le facteur i manque j'ai pas regarde profondement tes calculs.


    moijdikssékool:

    C'est definitivement pas un absorption/reemission. regarde tes cours d'electromagnetisme (si tu en as eu) sinon laisse moi quelques jours pour pondre une reponse serieuse, j'ai besoin de me documenter pour pas repondre une betise.

  34. #28
    quetzal

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    A partir de deux lasers distincts, son équipe a donné naissance à deux photons uniques distincts qui ensuite ont interféré comme le prédit la mécanique quantique. La difficulté de leur travail a consisté à synchroniser les deux sources à une horloge commune et à imposer à leurs photons uniques les sévères conditions de similitude requises.
    là je me dis, qu'il y a un truc qui ne vas pas, il les ont tellement bien qualibré, qu'il finnissent par ne pouvoir etre que deux etre identique au comportement identique devant le miroir

    bref deux photons corrélé dès la source, un peu comme si l'on en avait qu'une.. non??

  35. #29
    quetzal

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    j'ai surtout l'impréssion que les physiciens italiens sur ce coup ont démontré une autre prouesse celle d'etre capable de faire vibrer deux photons dans le même plan dès la source..

    ce qui pourrais peut-etre tendre a démontrer que le comportement aléatoire du photon ne l'est peut-etre pas tant que cela. et qu'il est possible de forcer ce hasard...

  36. #30
    jkgate

    Re : Un nouveau pas important vers l'ordinateur quantique...

    Une équipe française l’avait fait un peu avant, avec deux atomes uniques émettant chacun un photon unique :

    "Quantum interference between two single photons emitted by independently trapped atoms", J. Beugnon, M.P.A. Jones, J. Dingjan, B. Darquié, G. Messin, A. Browaeys & P. Grangier, Nature Vol. 440, p. 779 (6 Avril 2006).

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