Des photons pour du morse ?

[Medou78]

Bonjour. Je me pose la question : est ce physiquement possible dans l'avenir imaginons une épopée spatial sur des distance gigantesque et donc une communication avec la terre devenue impossible du à une latence de plusieur dizaine d'années une communication par morse grâce au photon qui si je ne dit pas de bêtise peut être à 2 endroit au même moment. Serait-ce possible d'utiliser ce photon de telle manière à ce qu'une communication immédiate malgré les distance soit envisageable. Merci de vos futur réponse
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[GBo]

Bonjour,
Tu n'es pas le premier à (te) poser la question, mais non ce n'est pas possible de communiquer une information plus vite que la lumière, d'ailleurs l'intérêt commercial serait énorme même pour notre planète, mais hélas la Nature ne le permet pas en l'état actuel des connaissances (et cela comprend les paires de photons intriqués).
cdlt,
GBo

[obi76]

si je ne dit pas de bêtise peut être à 2 endroit au même moment.

Tout est là : ce n'est pas un photon qui est à 2 endroits en même temps, c'est l'information portée par une paire de photons intriqués (donc 2) qui n'est pas localisée. Et on ne peut pas encoder d'information avec ce moyen.

Donc non...

[Deedee81]

Salut,

Pour illustrer de manière plus précise ce que dit Obi76, d'une part il y a un théorème là-dessus :
https://en.wikipedia.org/wiki/No-communication_theorem

Egalement lié à ça. Supposons qu'on ait deux particules intriquées A et B. Moi, j'ai attrapé la particule A mais j'ignore l'existence de la particule B. Je fais des mesures sur A et rien que sur A. Aucune mesure ne me permet de savoir que la particule est intriquées !!!! (on le vérifie facilement avec le formalisme de la MQ). Pour le savoir il faudrait que j'ai les résultats de mesures faites sur B. Et cette information doit passer par un autre canal qui va forcément être limité à la vitesse de la lumière dans le vide.

Parfois je dis que :
- le monde est local (aucune information, signal,... ne dépasse c, tout se passe de proche en proche)
- le monde est non séparable (les états intriqués le sont "vraiment", toute description globale morceau par morceau indépendamment, est incomplète).
C'est quelque chose qui n'a pas d'équivalent en physique classique. Et donc assez étrange pour nous dont la vie au quotidien est dictée par la physique classique

Le caractère local est une chance, ça simplifie les formulations mathématiques. Le caractère non séparable pose quelques soucis techniques mais ça va encore.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Garion]

Mais est-ce que le phénomène dont parle Medou78 n'est pas plutôt lié aux fentes de Young qu'à l'intrication ?
Une photon intriqué passe par deux fentes, dont, il est un peu à deux endroits en même temps.
Je dis ça parce que je m'étais aussi la même question il y a longtemps pour savoir si on ne pouvait pas utiliser ce phénomène pour communiquer. Par exemple, on mesure après la fente d'un coté, et du coup l'autre coté est mis au courant. Mais bon, depuis, je sais que ça ne marche pas comme ça.

[Garion]

En fait je me souviens maintenant de l'expérience que j'imaginais.
Des fentes de Young très éloignées (avec une source d'émission encore plus lointaine). Si j'essayais de savoir s'il était passé par une fente, je provoquais la décohérence, et l’observateur à l'autre fente devenait du coup au courant instantanément en regardant s'il y avait des franges d'interférence de son coté.

D'ailleurs, je me pose une question à ce sujet.
Si on imagine des fentes de Young disposé à disons 1000 km l'une de l'autre, et une source laser très loin. On met un capteur juste à 1m d'une fente.
Et on envoie les photons un par un depuis la source du laser. On dit qu'on a des franges quand même, mais pourtant, il y a un truc qui me chiffonne.
Le photon passe par les deux fentes à la fois (le laser est centré par rapport aux fentes), ok pas de soucis, mais comment peut-il y avoir une interaction alors que d'un coté, il y a 1 mètre à parcourir et de l'autre 1000 km ? Quand est-ce qu'on détecte l'impact du photon par rapport à l'émission ? A distance Emetteur-Fente + 1m ou à distance Emetteur-Fente + 1000 km

Merci d'avance pour vos réponses.

[Garion]

Un shéma bien pourri pour illustrer.
A gauche, la source. En vert le capteur pour regarder les interférences. En noir la paroi pour les fentes.

[obi76]

Je dis ça parce que je m'étais aussi la même question il y a longtemps pour savoir si on ne pouvait pas utiliser ce phénomène pour communiquer. Par exemple, on mesure après la fente d'un coté, et du coup l'autre coté est mis au courant. Mais bon, depuis, je sais que ça ne marche pas comme ça.

Ben peut-être, mais du coup vous l'encodez comment l'information à transmettre ? Là vous transmettez une information mais vous n'avez pas la main dessus.

[Deedee81]

Salut,

Obi76 a relevé la raison (toute bête) pourquoi ça ne marche pas. (ça me rappelle le "paradoxe" du spot en relativité ).

Juste un détail de vocabulaire.

Une photon intriqué passe par deux fentes, dont, il est un peu à deux endroits en même temps.

Il ne s'agit pas d'un photon intriqué mais d'un photon dans un état superposé. L'intrication c'est autre chose (et implique au moins deux objets, deux photons par exemple).

[GBo]

D'ailleurs je ne sais même pas si on peut parler d'"information" (message #3) concernant une paire de photons dans l'état EPR. La corrélation de polarisation est totale mais il n'y a pas d'information déterminée proprement dite, puisque prise séparément, une mesure donne un résultat parfaitement aléatoire, ce qui ne correspond pas à ce qu'on entend par "information" dans la théorie mathématique de l'information telle qu'utilisée dans les télécommunications.

[Deedee81]

D'ailleurs je ne sais même pas si on peut parler d'"information" (message #3) concernant une paire de photons dans l'état EPR. La corrélation de polarisation est totale mais il n'y a pas d'information déterminée proprement dite, puisque prise séparément, une mesure donne un résultat parfaitement aléatoire, ce qui ne correspond pas à ce qu'on entend par "information" dans la théorie mathématique de l'information telle qu'utilisée dans les télécommunications.

Je suis d'accord avec ça. L'erreur que l'on voit souvent (faut bien le dire) vient certainement de trois choses :
- Une confusion très fréquente entre corrélation et relation causale. Parfois on dit "corrélation n'est pas raison". Ce problème dépasse largement la question quantique. Un exemple connu (on en trouve pleins sur le net mais je n'ai plus l'adresse) : le nombre de rats (une année donnée) est corrélé à la longueur des jupes des femmes (exemple que j'avais vu à la fac) mais non ce n'est pas parce que les rats se nourrissent de fesses La cause est "les étés ensoleillés". Cela fait rarcourcir les jupes mais favorise aussi les cultures de céréales et donc les rats.
- Les interprétations de la MQ qui peuvent être trompeuses (comme la réduction instantanée). La manière dont certains physiciens connus expliquent l'intrication en rajoute parfois une couche, hélas
- Une méconnaissance de la mécanique quantique

[GBo]

Oui une erreur classique est de voir un paire intriquée comme une paire de vrais jumeaux : si on chope l'un des jumeaux, et qu'il est blond, alors on sait que l'autre est blond. Sauf qu'ils sont blonds depuis leur naissance !

[Deedee81]

Oui une erreur classique est de voir un paire intriquée comme une paire de vrais jumeaux : si on chope l'un des jumeaux, et qu'il est blond, alors on sait que l'autre est blond. Sauf qu'ils sont blonds depuis leur naissance !

En fait ce n'est pas vraiment une erreur mais c'est par contre incomplet (l'intrication va ai-delà de ça). Si on considère la même mesure (sur les particules intriquées) des deux cotés on trouve la même chose des deux cotés (ou l'inverse, ça dépend de l'état). Mais comme tu le signales ça ne vient pas d'un effet instantané mais de leur passé. Les aspects "inhabituels" ne se produisent qu'avec des mesures différents (par exemple certains angles dans la mesure de polarisation).

Dans l'intrication il y a deux flots d'information :
- l'échange de particules intriquées (le fait de recevoir une particule est en soi une information) plus un éventuel protocole d'utilisation.
- l'échange d'informations sur les mesures par un canal classique
Ce qui est inhabituel avec la mécanique quantique (mais pas avec les jumeaux) est que les deux se combinent de manière non triviale conduisant à des corrélations parfois plus fortes que celles classiques (la violation des inégalités de Bell).

C'est souvent ce coté "non classique" qui est mal compris et attribué à des aspects qui ne présentent pas ce coté non classique. Et la vulgarisation est souvent la cause de cette incompréhension, hélas.