Dingue! Einstein avait encore raison!

[invitecb70ab37]

Salut,

Pincez-moi, je rêve!
Voici un article qui me ahurisse.
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Contrôler les atomes à distance Dominique Forget, Cybersciences.com
23/06/2004 - Des chercheurs autrichiens et américains démontrent qu’on
peut transférer à distance les propriétés d’un atome à un autre. Deux
particules, à condition qu’elles aient précédemment interagi, restent
unies par un lien mystérieux. Ce lien est tel que toute action sur l’une
influe instantanément sur l’autre, même si elles sont éloignées l’une de
l’autre par une distance aussi grande que de la Terre à la Lune.
Surprenant ? Cette théorie a pourtant été proposée par les physiciens
Einstein, Podolsky et Rosen dès 1935. Il a toutefois fallu attendre plus
de 60 ans pour que des chercheurs en fassent la démonstration formelle.
....pour la suite, voir:
http://www.cybersciences.com/Cyber/3.0/N3505.asp

Stéphane
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[invite88ef51f0]

Salut,
Einstein avait raison mis à part que l'article publié par Einstein, Podolsky et Rosen était censé être un paradoxe remettant en cause la physique quantique : Einstein s'opposait ainsi à Bohr et l'école de Copenhague, et voulait montrer que la physique quantique soulevait des paradoxes. Bohr quant à lui était persuadé que cela signifiait seulement que la physique quantique n'est pas intuitive mais que cela ne remettait pas en cause la théorie. J'aurais donc tendance à dire qu'au niveau de la physique quantique l'avenir a plus donné raison à Bohr qu'à Einstein.
Ce qui est interessant dans l'article que tu proposes ce n'est pas tant le phénomène en lui-même, qui avaient déjà été mis en évidence en 1997, mais bien l'exploit expérimental qui consiste à le montrer non plus avec des photons mais avec des atomes.

[mach3]

salut, ca a deja été fait en suisse au CERN, ya un ptit moment deja, et cette experience ne dit pas qu'einstein avait raison, au contraire : lui einstein, rosen et podolski ont imaginé leur fameux paradoxe pour montrer une "absurdité" dans la mecanique quantique. cependant celle-ci marchait tres bien et cette experience demontre que le paradoxe n'en ai pas un...

en fait 2 particules ayant interagies, se retrouvent avec des propriétés complementaires une fois separées mais qui restent indeterminées si on ne les mesurent pas. Lorsqu'on mesure la propriété sur l'une des particule, l'indetermination est levée (elle prendra aleatoire un etat ou un autre...), et la propriété complementaire se repercuterai instantanément a l'autre. ce phenomene a longtemps fait penser a des variables cachées il me semble, mais la completude de la mecanique quantique etant demontrée, elles n'existent...

coincoin m'a doublé, pas grave, je post quand meme!!!

[invite400e5e6a]

Bonjour tout le monde,

Et on sait expliquer le phénomène ? ou est-ce que ça découle des postulats de la MQ, en triturant des équations ?

David.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee369853d]

ca m'emoustille pas plus que ca... le phenomene est connu et experimenté depuis pas mal de temps.

[invite88ef51f0]

Et on sait expliquer le phénomène ? ou est-ce que ça découle des postulats de la MQ, en triturant des équations ?

On sait expliquer le phénomène en triturant des équations basées sur les postulats de la MQ ... En fait, dans le cadre de la théorie quantique, il n'y a vraiment rien de mystérieux dans cette expérience, et ça découle vraiment directement des postulats de base de la physique quantique : vecteur d'état et postulat de réduction du paquet d'onde (mesure). Il "suffit" de savoir qu'un objet quantique peut-être dans une superposition d'états (par exemple "ici" et "là-bas") et qu'en mesurant tu le "forces" à choisir un état particulier ("ici" ou exclusif "là-bas). Après tout réside dans la particularité des objets intriqués de ne pas pouvoir être décrit séparément, ce qui fait que toute mesure sur l'un force aussi l'autre objet à choisir un état. Par exemple, si tu as 2 particules qui peuvent être dans un état 1 ou dans un état 2, et que tu sais que les deux particules sont forcément dans le même état, si tu pars avec ces 2 particules intriquées dans une superposition des 2 états (disons 50% de probabilité d'être dans chaque état) et que tu mesures l'état de la première particule, alors tu sais aussitôt l'état de la 2e particule et ce avec une probabilité de 100%. Toute la beauté de l'expérience consiste à le vérifier dans la foulée pour bien montrer qu'il n'y a pas eu le temps d'avoir un transfert d'information entre les deux particules.

Après d'un point de vue expérimental, le défi est de ne pas perturber tes 2 particules intriquées avant la mesure, ce qui est d'autant plus dur que les objets sont "gros" (par exemple, c'est plus dur pour un atome que pour un photon)

[invite5e5dd00d]

Toute la beauté de l'expérience consiste à le vérifier dans la foulée pour bien montrer qu'il n'y a pas eu le temps d'avoir un transfert d'information entre les deux particules.

Euh, je pense que l'on doit s'assurer alors qu'aucune information voyageant à la vitesse de la lumière n'ai pu être échangée.
Mais pour moi, il reste un problème : on suppose dans cette expérience que la vitesse de la lumière est la vitesse la plus rapide. Cela est-il également le cas en théoriquemebt en mécanique quantique (comme c'est le cas en mécanique relativiste) ? Surement, mais bon je me pose la question quand même

[invite8c514936]

Mais pour moi, il reste un problème : on suppose dans cette expérience que la vitesse de la lumière est la vitesse la plus rapide. Cela est-il également le cas en théoriquemebt en mécanique quantique (comme c'est le cas en mécanique relativiste) ?

Tu as raison, en mécanique quantique non-relativiste, il n'y a pas de restriction sur les vitesses possibles. Le truc, c'est qu'on sait par ailleurs que la nature est plutôt pas mal décrite par la physique relativiste, et on serait embêté si une information se trouvait être transmis plus vite que c... Et ce qu'explique Coincoin se transpose directement dans le cas relativiste.

[invite400e5e6a]

Re,

Coicoin :
On sait expliquer le phénomène en triturant des équations basées sur les postulats de la MQ ...

D'accord

Coincoin : (le gras est de moi)
Tout réside dans la particularité des objets intriqués de ne pas pouvoir être décrit séparément, ce qui fait que toute mesure sur l'un force aussi l'autre objet à choisir un état.

Par exemple, si tu as 2 particules qui peuvent être dans un état 1 ou dans un état 2, et que tu sais que les deux particules sont forcément dans le même état, si tu pars avec ces 2 particules intriquées dans une superposition des 2 états (disons 50% de probabilité d'être dans chaque état) et que tu mesures l'état de la première particule, alors tu sais aussitôt l'état de la 2e particule et ce avec une probabilité de 100%.

Mais le plus intéressant, c'est d'expliquer pourquoi ces deux particules sont forcément dans le même état, alors qu'il n'y a plus d'interactions entre elles. L'équation permet de décrire le comportement ; mais après, on peut l'interpréter ?


David.

[invite8c514936]

Mais le plus intéressant, c'est d'expliquer pourquoi ces deux particules sont forcément dans le même état, alors qu'il n'y a plus d'interactions entre elles.

Effectivement, c'est là le point délicat, qui fait que ces expériences sont délicates. Il faut créer des particules dans des états corrélés (par exemple dans le même état). En fait, il existe des processus naturels qui donnent des états corrélés. Par exemple, la désintégration d'un état lié électron-positron de moment cinétique nul devrait donner des photons dont les hélicités sont opposées (par conservation du moment cinétique total), même si on ne sait pas a priori l'hélicité de chacun des photons. (Je n'ai pas vérifié cet exemple dans les bouquins).

[invite88ef51f0]

Euh, je pense que l'on doit s'assurer alors qu'aucune information voyageant à la vitesse de la lumière n'ai pu être échangée.

C'est justement ce qui a été fait au cours de ces expériences : les deux particules sont éloignées (jusqu'à plusieurs kilomètres dans une des expériences je crois), et on fait les deux mesures dans un intervalle d'une fraction de seconde tel que pour parcourir cette distance dans ce temps, l'information aurait dû dépasser la vitesse de la lumière.

L'équation permet de décrire le comportement ; mais après, on peut l'interpréter ?

J'aurais tendance à dire qu'à ce niveau de théorie, il est difficile d'interpréter autrement que par des équations... Car la force de ces expériences est justement de mettre en évidence des phénomènes qui sont tout sauf intuitifs. Donc, je ne vois pas d'interprétation plus claire que le fait de dire que c'est parce que la fonction d'onde n'est pas factorisable

[invitefcf1d8d2]

La téléportation est-elle possible? En lisant ces lignes vous vous poserez plus de questions à ce sujet.

En 1998, des chercheurs sont parvenus à métamorphoser une particule tout en faisant réapparaître au même instant une particule parfaitement identique, un mètre plus loin.

« Téléportation » est tout de même un bien grand mot pour expliquer ce qui a été effectivement accompli. Car la particule qui a été modifiée n'est pas la même que celle qui est réapparue plus loin. La deuxième est en fait une particule remodelée à partir d'un « plan de fabrication » envoyé par la première plus vite que la lumière. Ce « plan » contient l'état quantique de la particule. Mais en physique, mesurer un état quantique revient à bouleverser cet état. C'est pourquoi durant l'expérience de « téléportation », la première particule a subi une métamorphose en même temps que son état quantique était diffusé et transmis à la seconde.

Mais comment l'information peut-elle voyager plus vite que la lumière ? Grâce à un phénomène appelé Paradoxe Einstein*Podolsky*Rosen (EPR). Ce phénomène permet de faire voyager instantanément de l'information - qui n'est ni matière, ni énergie - entre deux particules, même si celles-ci sont très éloignées l'une de l'autre. Cette « paire EPR » est liée par une force telle que quand on agit sur l'une des particules, on agit en même temps sur l'autre.

Alors maintenant, quel est votre avis à propos de la téléportation.
Peut-être que vous en avez déja entendu parler dans ce cas là, je suis vraiment désolé

Sinon n'hésitez pas à rajouter quelque chose.
Au cas où le topic ne devrait pas être dans "Débats Scientifiques", je laisse les modérateurs le déplacer où bon leur semble.


G.F

Topics fusionnés par Coincoin

[invite980a875f]

Salut,
est-ce qu'il existe des phénomènes naturels et courants qui conduisent à la formation de particules intriquées, celles-ci sont-elles fréquentes dans l'Univers? Ou bien est-ce qu'elles n'existent que dans les laboratoires?
Par ailleurs, est-ce que cela a quelque chose en rapport avec ce qu'on appele la dualité onde-matière? (Je ne suis pas très calé là-dessus mais bon... )

[invite5e5dd00d]

Par ailleurs, est-ce que cela a quelque chose en rapport avec ce qu'on appele la dualité onde-matière?

En fait c'est toute la mécanique quantique qui a à voir avec ça

Sinon je ne peux pas répondre à ta question. Mais mon instinct (auquel j'ai tendance, étrangement beaucoup plus qu'aux autres, à me fier) me dit que cela doit exister dans la nature.

[invite88ef51f0]

Par ailleurs, est-ce que cela a quelque chose en rapport avec ce qu'on appele la dualité onde-matière? (Je ne suis pas très calé là-dessus mais bon... )

Pas vraiment... mis à part que, comme le fait remarquer Sigmar, ce sont deux choses provenant de la mécanique quantique.

La téléportation est-elle possible?

Je me pose une question : peut-on envoyer une information bien définie en utilisant ce "paradoxe" ? Car il me semble que l'information "transmise" n'est qu'une information aléatoire, non ?

[invite5e5dd00d]

Tiens en lisant le topic fusionné je me pose une question.
On dit en physique que les forces sont instannées. Cela signifie que la force exercée s'applique instantanèment sur le corps qui la reçoit. Cela pourait t-il être l'explication du "message" qui se transmet plus vite que la lumière ?

[invite88ef51f0]

On dit en physique que les forces sont instannées

Non... la vision moderne est de considérer que ces forces découlent de champ, et que dans ces champs se propagent des ondes ayant une certaine vitesse finie. Ainsi les forces électrostatiques proviennent du champ électromagnétique, dans lequel il y a des ondes électromagnétiques allant à la vitesse de la lumière (logique étant donné que la lumière est une onde électromagnétique). De même pour les forces gravitationnelles, des expériences (VIRGO, etc...) sont en train d'être mises en place pour étudier les ondes gravitationnelles (qui je crois, se propagent aussi à la vitesse de la lumière).

[invite8c514936]

est-ce qu'il existe des phénomènes naturels et courants qui conduisent à la formation de particules intriquées, celles-ci sont-elles fréquentes dans l'Univers? Ou bien est-ce qu'elles n'existent que dans les laboratoires?

Alors des phénomènes naturels, oui, certaines désintégrations de particules notamment.
Quant à courant, tu ouvres une boîte de Pandore avec cette question... En effet, il faudrait se demander en fait quels sont les phénomènes qui ne conduisent pas à de l'intrication quantique. Pour reprendre les mots de Coincoin, existe-t-il seulement dans l'Univers deux sous-parties dont on puisse factoriser les fonctions d'onde, autrement dit qui ne seraient pas du tout intriquées ? Rien n'est moins sûr !

[invite88ef51f0]

Je tiens à m'excuser pour les petits changements de lieu, de rubrique et d'adresse du sujet qui ont pu avoir lieu... Je crois que je manie pas encore bien la fusion de sujets.

existe-t-il seulement dans l'Univers deux sous-parties dont on puisse factoriser les fonctions d'onde, autrement dit qui ne seraient pas du tout intriquées ? Rien n'est moins sûr !

Comment se fait-il alors que les phénomènes puissent nous apparaître à première vu comme n'étant pas intriqués ? On ne perd pas l'intrication à la première "mesure" ?

[invite8c514936]

Effectivement, c'est LA question de fond... Personne n'en a encore de réponse claire. On peut invoquer la décohérence qui fait qu'à cause des interactions avec l'environnement, les intrications d'un système très intriqué au départ (bancale ma phrase...) ont tendance à diminuer au cours du temps. Ca permet apparemment de répondre à ta question, mais ça ne fait que repousser le problème car le système "environnement+système de départ" reste globalement intriqué !

Quant à la mesure, oui tu as raison, sauf qu'on ne sait pas bien au fond ce qu'est vraiment une mesure. Toutes les définitions que je connais font intervenir un observateur classique, ce qui n'est pas satisfaisant si on veut tout comprendre de façon purement quantique.

[invite57e4f988]

Comment la coordination des mesures est effectuée? Un signal de vitesse c partant à égal distance des 2points de mesure?

Quel appareil peut déterminer "l'état" d'un atome ou d'un photon?

Si deux corpuscules sont intriquées, ne peut-on pas dire qu'ils deviennent un même objet? Si les objets (électron, photon, ...) sont des champs, c'est possible, non? (d'où le résultat des 100%)

[invite8c514936]

Quel appareil peut déterminer "l'état" d'un atome ou d'un photon?

En général on s'intéresse à une propriété bien déterminée, comme la polarisation. Dans ce cas, et pour des photons, un bon polaroïd et le tour est joué (bon, en principe, parce qu'après pour faire de la physique de précision il faut de TRES bons polariseurs...).

Si deux corpuscules sont intriquées, ne peut-on pas dire qu'ils deviennent un même objet?

En effet, ils sont naturellement décrits par une seule fonction d'onde (non factorisable en un produit de 2 fonctions d'ondes indépendantes) et ce sens c'est un seul objet. Seulement, cet objet a des propriétés spatiales très particulière, sa densité de probabilité a des valeurs importantes en 2 endroits différents, et si on met deux détecteurs à des endroits convenables, les deux vont "voir" l'objet. C'est assez difficile alors de ne pas dire qu'il y a deux objets (difficile mais c'est ça que rigoureusement il faudrait faire, ne pas parler de 2 particules !).

[invite88ef51f0]

Deep_turtle, si je comprends bien, on devrait théoriquement avoir un Univers dans lequel tout est intriqué (enfin disons que chaque particule est intriquée avec celles qu'elle a rencontrées auparavant.). C'est ça ? Deux particules interagissant deviennent-elles forcément intriquées ?

Quel appareil peut déterminer "l'état" d'un atome ou d'un photon?

Ca dépend de la propriété que tu étudies en particulier...

Si deux corpuscules sont intriquées, ne peut-on pas dire qu'ils deviennent un même objet?

C'est en effet ça (en gros)... Les deux corpuscules ne sont décrits que par un seul vecteur d'état (ou une seule fonction d'onde).

[invite8c514936]

Deep_turtle, si je comprends bien, on devrait théoriquement avoir un Univers dans lequel tout est intriqué (enfin disons que chaque particule est intriquée avec celles qu'elle a rencontrées auparavant.). C'est ça ? Deux particules interagissant deviennent-elles forcément intriquées ?

Oui, il faudrait décrire l'ensemble de l'Univers par une seule fonction d'onde (avec beaucoup de variables), et on ne peut pas, en principe, factoriser deux fonctions d'onde correspondant à deux sous-parties.

L'histoire de l'Univers peut être vu comme l'évolution dans le temps de cette grande fonction d'onde. Ceci dit ce point de vue n'apporte rien du point de vue physique, car on ne sait pas écrire la grande fonction d'onde. Tout ce qu'on sait faire en physique, c'est dire "si je fais ceci ici, il va se passer cela là", ce qui est une manière détournée de supposer qu'on peut séparer un "ici" d'un "là"... Bon, là on parle de principes, mais il se trouve qu'en pratique (à cause de la décohérence ?) ça marche pas mal de dire qu'on a ici une chaise, là une table, sans s'inquiéter des intrications entre les deux...

Et pour la seconde partie de ta question, l'intrication vient plutôt du fait que si on part, assez tôt dans le Big-Bang, d'une fonction d'onde unique, on ne peut plus jamais, dans la suite de l'histoire de l'Univers, factoriser deux sous-ensembles.

Bon, je réfléchis en même temps que j'écris, je suis pas sûr que tout soit très clair, mais je trouve ça intéressant comme discussion !

[invite88ef51f0]

Donc en fait, on ferait une approximation en négligeant la différence entre la fonction d'onde globale et le produit des fonctions d'onde qui nous intéressent, c'est ça ?

on ne peut plus jamais, dans la suite de l'histoire de l'Univers, factoriser deux sous-ensembles.

En effet, il faudrait une "mesure" qui vient de l'extérieur de l'espace...

Et comment intrique-t-on deux particules ?

[invite8c514936]

Donc en fait, on ferait une approximation en négligeant la différence entre la fonction d'onde globale et le produit des fonctions d'onde qui nous intéressent, c'est ça ?

Oui, on fait cette approximation à chaque fois qu'on fait de la physique.

Et comment intrique-t-on deux particules ?

Je ne sais pas.
J'imagine qu'on les fait interagir toutes les deux avec un même système. Je vais regarder dans ce que j'ai sous la main comme bouquins. Sinon, pour les photons, la réponse est plus simple : on les crée dans un état imbriqué.

[invite88ef51f0]

Je ne sais pas.

Argh... Tu me déçois La façon dont on peut intriquer deux particules est justement un point essentiel à la compréhension de l'expérience.

on les crée dans un état imbriqué.

C'est plus facile pour des photons que pour des atomes

[invitefcf1d8d2]

En 1998, des chercheurs sont parvenus à métamorphoser une particule tout en faisant réapparaître au même instant une particule parfaitement identique, un mètre plus loin.

« Téléportation » est tout de même un bien grand mot pour expliquer ce qui a été effectivement accompli. Car la particule qui a été modifiée n'est pas la même que celle qui est réapparue plus loin. La deuxième est en fait une particule remodelée à partir d'un « plan de fabrication » envoyé par la première plus vite que la lumière. Ce « plan » contient l'état quantique de la particule. Mais en physique, mesurer un état quantique revient à bouleverser cet état. C'est pourquoi durant l'expérience de « téléportation », la première particule a subi une métamorphose en même temps que son état quantique était diffusé et transmis à la seconde.

Mais comment l'information peut-elle voyager plus vite que la lumière ? Grâce à un phénomène appelé Paradoxe Einstein*Podolsky*Rosen (EPR). Ce phénomène permet de faire voyager instantanément de l'information - qui n'est ni matière, ni énergie - entre deux particules, même si celles-ci sont très éloignées l'une de l'autre. Cette « paire EPR » est liée par une force telle que quand on agit sur l'une des particules, on agit en même temps sur l'autre.

Je voulais ajouter que Einstein ne pensait pas, quand il a imaginé cette expérience au début du siècle, qu'elle pourrait être effectivement réalisable, il espérait au contraire détenir une preuve que la physique quantique était fausse.

J'espère que j'ai pu ajouter une information intéressante.

G.F

[invitecb70ab37]

J'espère que j'ai pu ajouter une information intéressante.
G.F

Ehhhhhhhhh non, puisque les 2 premières réponses ont dit la même chose. Mais c'est pas grave, comme ca tu confirmes (on t'attendait en réalité ).

A part ca, je suis à la fois surpris et émerveillé par ce que je découvre, même si je ne comprends que la fine particule (élémentaire) qui recouvre ces beaux discours (merci à la chimie et aux orbitales atomiques pour comprendre la physique quantique).

Stéphane

[invite8c514936]

Argh... Tu me déçois La façon dont on peut intriquer deux particules est justement un point essentiel à la compréhension de l'expérience.

Tu fais jouer la fibre de la provoc'... Ca marche à tous les coups !

Alors plusieurs techniques sont envisagées, certaines utilisées, pour créer des atomes intriqués.

- On part d'un condensat de Bose-Einstein dans un état de spin nul, et on apporte juste assez d'énergie pour qu'un paire de particules s'échappe du condensat. Ces particules sont intriquées. C'est beaucoup mieux expliqué dans ce lien.

- On peut faire passer des atomes dans une cavité microonde. Dans certaines conditions, les interactions entre le champ et les atomes créent aussi de l'intrication : voir ce lien

Voilà, il y en d'autres mais pour moi c'est l'heure du ...