Le chat de Schrodinger

[chaverondier]

Je trouve dans toutes ces discussions que l'on manque à la fois de simplicité et de rigueur la plus élémentaire. Tu as lancé un débat sur un système de diffraction style Young et au bout de 10 interventions le sujet a completement divergé. Si l'on veut vraiment échanger il faut s'obstiner à rester sur un sujet.

Comme tu l'as signalé toi-même, tu as suivi la discussion de loin. La question est de savoir si oui ou non on peut envisager de transférer instantanément de l'information par un dispositif à fentes de Young (ou un dispositif apparenté avec miroirs semi-réfléchissants).

Je me doute bien que non, mais l'erreur d'interprétation n'est pas si évidente que ça à identifier. La réponse dépend peut-être de considérations classiques relatives à la conservation de l'énergie et c'est donc pour cela que nous développons ce point. Le sujet n'a donc pas divergé si tu suis attentivement son déroulement.

Si c'est vraiment nécessaire je mettrai en lien la page web que j'ai mise en ligne tout à l'heure (si elle veut bien s'afficher). J'y ai mis un schéma de l'idée.

Bernard Chaverondier
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[mariposa]

Comme tu l'as signalé toi-même, tu as suivi la discussion de loin. La question est de savoir si oui ou non on peut envisager de transférer instantanément de l'information par un dispositif à fentes de Young (ou un dispositif apparenté avec miroirs semi-réfléchissants).

Je me doute bien que non, mais l'erreur d'interprétation n'est pas si évidente que ça à identifier. La réponse dépend peut-être de considérations classiques relatives à la conservation de l'énergie et c'est donc pour cela que nous développons ce point. Le sujet n'a donc pas divergé si tu suis attentivement son déroulement.

Si c'est vraiment nécessaire je mettrai en lien la page web que j'ai mise en ligne tout à l'heure (si elle veut bien s'afficher). J'y ai mis un schéma de l'idée.

Bernard Chaverondier

Tres bien pour le lien vers un site (mais helas pour la discussion je pars en vacances demain).

J'ai essayé d'entrer dans la discussion apres coup, en posant une question qui me parait importante. Pourquoi avoir supprimé des chemins alors que la prescription de calcul dit qu'il faut tenir compte de tous les chemins (integrales de chemins avec un s)?

pour ce qui est lde a conservation d'energie, j'ai donné un exemple élémentaire qui montre de quelle façon l'énergie était "perdue".

Oui, non?

[chaverondier]

Le mecanisme de reduction doit se decrire in fine comme un hamiltonien effectif agissant dans la base des etats propres du spin.

Oui, effectivement c'est comme ça que l'on présente les choses. Mais qu'est ce qui te dis que le système de mesure doit être macroscopique ? Il n'y a aucune indication de ce type dans les axiomes de la mécanique quantique.

Les études de la décohérence montrent que le phénomène de décohérence est très efficace et très rapide dès que le système observé interagit avec un environnement composé d'un grand nombre de particules (cf Decoherence, the Measurement Problem, and Interpretations of Quantum Mechanics, Maximilian Schlosshauer, Department of Physics, University of Washington, http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0312/0312059.pdf ).

Je te trouve bien catégorique quand tu dis que l'on peut décrire la réduction du paquet d'onde par un Hamiltonien effectif. Que la projection du paquet d'onde soit un effet non linéaire, c'est une évidence, qu'il soit intégrable dans l'hamiltonien du système me parait moins évident. En tout cas, je demande à voir.

Je suis du même avis que vous. Nicolas Gisin développe une approche "la diffusion quantique des états" qui va dans ce sens [1]. C'est très intéressant, mais le travail est en cours. Ca fait une bonne trentaine d'années que des physiciens (théoriciens ET expérimentateurs) spécialistes du problème de la mesure quantique s'acharnent sur le sujet pour essayer petit à petit d'en élucider les mystères (Hans Dieter Zeh, Erich Joos [2], Serge Haroche [3][4][5], Jean Michel Raimond [6], Zurek, Zeilinger, Nicolas Gisin [1], Ian Percival [7], Asher Peres [8] et même Gerard 't Hooft [9]...). Si j'en crois ce que j'ai pu lire à ce sujet, je doute beaucoup que l'on puisse se montrer aussi catégorique.

Bernard Chaverondier

[1] Theory of Nicolas Gisin, Group of Applied Physics, University of Geneva and Ian C Percival, Department of Physics, Queen Mary and Westfield College, University of London « Quantum State Diffusion : from Foundations to Applications » http://arxiv.org/abs/quant-ph/9701024

[2] Elements of Environmental Decoherence (Erich JOOS)
http://arxiv.org/abs/quant-ph/9908008

[3] Serge Haroche : Leçons du Collège de France, Décohérence,
http://www.lkb.ens.fr/recherche/qedc...e/college.html

[4] Oscillation de Rabi à la frontière classique-quantique et génération de chats de Schrödinger (intrication atome de Rydberg avec champ E.M. en cavité). Thèse juin 2004 laboratoire Kastler Brossel. http://tel.ccsd.cnrs.fr/documents/ar.../index_fr.html

[5] Cohérence quantique et dissipation
Magistère de Physique Septembre-novembre 2003, Laboratoire Kastler Brossel. http://www.lkb.ens.fr/%7edalibard/No...stere_2003.pdf

[6] Jean Michel Raimond décohérence (sous la houlette de Serge Haroche) triplet GHZ réalisé et électrodynamique quantique en cavité avec atomes de Rydberg. http://www.lkb.ens.fr/recherche/qedc...jmr/notice.pdf

[7] “Essay and Review of Quantum State Diffusion" by Ian Percival http://www.hpl.hp.com/techreports/2001/HPL-2001-7.pdf

[8] Quantum information and relativity theory, Reviews of modern physics, volume 76, January 2004. Asher Peres, Department of physics, Technion-Israel Institute of technology, 32000 Haifa, Israel. Daniel R. Terno Perimeter Institute for Theoretical Physics, Waterloo, Ontario, Canada N2J2W9

[9] QUANTUM MECHANICS and DETERMINISM at the PLANCK SCALE http://www.phys.uu.nl/~thooft/quantloss/tsld024.htm

[mariposa]

Merci beaucoup pour cette splendide bibliographie. Le moment venue je l'examinerais. Toutefois de m'envoyer comme argument ces papiers pour me montrer que j'ai tord n'a aucun effet sur moi.
Il se fait que j'ai eu comme 'adversaire" scientifique entre autres PW Anderson prix Nobel de physique et que j'ai emporté le morceau n'enlève rien aux qualité de Anderson et m'encourage a penser qu'il ne faut pas se laisser entrainer par le mouvement général.

Bref je dis ce que je pense du probleme a résoudre selon moi:

Il faut trouver la stratégie pour décrire un hamiltonien effectif qui agisse dans la base du systeme quantique qui represente le repliement du couplage entre ce systéme quantique et le système macroscopique qui est l'appareil de mesure. Cet hamiltonien effectif devra reproduire la "réduction du paquet d'onde". La plus grande difficulté que j'apercois est de trouver une réponse générale qui ne dépende d'aucun cas particulier..

1-J'ai exposé mon idée sous la forme d'une brisure spontanée de symétrie (voir discussions précédentes). Plus savant voir l'effet Jahn-Teller couplage E°e, une de mes spécialités.

2- Ce problème "ressemble" aussi a quelquechose de tres bien connu: la largeur de raie des états excités d'un atome qui represente le couplage(repliement) avec un continum.

Je préfére suivre ma voie ou mon intuition que de marcher sur les sentiers battus.

[chaverondier]

Merci beaucoup pour cette splendide bibliographie. Le moment venue je l'examinerai. Toutefois de m'envoyer comme argument ces papiers pour me montrer que j'ai tort n'a aucun effet sur moi.

Montrer que vous avez tort ne m'intéresse pas du tout. Je suis au contraire très intéressé par tout ce que vous pouvez dire sur ce sujet qui m'intrigue énormément depuis un bon moment. Les éléments que j'ai présentés sont juste là parce que je pense qu'ils peuvent être utiles à la discussion.

Il ne faut pas se laisser entrainer par le mouvement général. Je préfére suivre ma voie ou mon intuition que de marcher sur les sentiers battus.

Tout à fait d'accord avec vous sur ce point. Toutefois, quand je m'intéresse à un sujet, j'aime bien prendre connaissance de ce que différentes personnes pensent du sujet et essayer de comprendre comment elles perçoivent le problème.

Bref je dis ce que je pense du problème à résoudre selon moi:

Il faut trouver la stratégie pour décrire un hamiltonien effectif qui agisse dans la base du système quantique qui représente le repliement du couplage entre ce système quantique et le système macroscopique qui est l'appareil de mesure. Cet hamiltonien effectif devra reproduire la "réduction du paquet d'onde". La plus grande difficulté que j'aperçois est de trouver une réponse générale qui ne dépende d'aucun cas particulier.

1-J'ai exposé mon idée sous la forme d'une brisure spontanée de symétrie (voir discussions précédentes). Plus savant voir l'effet Jahn-Teller couplage E°e, une de mes spécialités.

2- Ce problème "ressemble" aussi à quelque chose de très bien connu : la largeur de raie des états excités d'un atome qui représente le couplage (repliement) avec un continum.

C'est intéressant. Pouvez vous développer encore un peu plus cet aspect brisure de symétrie qui me paraît très sympathique (je vois effectivement la réduction du paquet d'onde comme un problème d'instabilité dont les modes propres sont les résultats de mesure quantique. Ce qui est un peu déroutant, c'est le fait qu'il ait plusieurs modes d'instabilité possibles) en donnant des références (dans toute la mesure du possible accessibles en ligne) qui vous paraissent bien adaptées pour prendre connaissance des points techniques suivants
* l'effet Jahn-Teller couplage E°e
* la largeur de raie des états excités d'un atome qui représente le couplage (repliement) avec un continum

Bernard Chaverondier

[invite8ef93ceb]

Exatement, mais la coupure n'a rien d'abstraite...
Mariposa

Ah non!? Ok, mariposa. Je crois comprendre votre point de vue. Vous croyez que notre univers est divisé en deux monde. Un monde est quantique, et un monde est classique. C'est ça? Dans ce sens, si on y croit, la coupure n'est pas abstraite, elle est bien réelle. Lorsque des objets se complexifient en évoluant, ils sont catapultés du monde quantique au monde classique à l'endroit exacte où se situe la coupure. De la même façon, si on décompose un gros système classique en sous systèmes quantiques, on catapulte chaque sous systèmes dans le monde quantique. C'est ce que vous voulez dire, mariposa? Si c'est ça, il devrait être possible de calculer ou de faire une expérience qui détermine avec précision où se situe la coupure!? Non???

Mais si on croit qu'en fait il n'y a qu'une seule réalité (si réalité il y a), on réalise que le niveau quantique et le niveau classique coexistent dans ce qui constitut en fait UN monde. Et là, on assume que la divison entre le niveau quantique est abstraite, mathématique, et nous facilite le traitement du problème. On devrait donc pouvoir formuler la MQ (ou une variante) de façon à ce qu'elle ne divise pas le monde en deux. N'est-ce pas?

il s'agit de coupler un petit système décrit par la MQ avec un gros système macroscopique bourré de degrés de liberté. cela discuter aujourd-hui en termes de décohérence.
Mariposa

Ok, j'imagine que vous savez exactement à partir de quel moment "un petit système décrit par la MQ" est assez "gros" pour être "un système mascroscopique bourré de degrés de liberté"?
Si oui, expliquez-moi, je considère avec beaucoup de respect toute tentative de réponse à cette question. Sinon, mariposa, vous parlez pour ne rien dire.

Quand Hawking entend parler du chat de shrodinger il sort son revolver.
Mariposa

Je respecte beaucoup Stephen Hawking. Je crois qu'avec cette affirmation, il démontre à quel point la question de la réduction du paquet d'onde est complexe.
Lorsqu'on fait une mesure sur un objet quantique avec un appareil macroscopique, on peut toujours considérer que l'environnement immédiat est aussi dans le niveau quantique. La description mathématique du système se complexifie, mais en théorie c'est fesable. Avec le même argument, on peut inclure tout l'appareil macroscopique dans le niveau quantique. Il n'est en fait qu'un assemblage de systèmes quantiques. Si on continue comme ça, on peut même inclure le cerveau de l'observateur. On peut inclure l'univers en entier. Évidemment, je ne serais pas apte à résoudre l'équation d'évolution du système, mais la question n'est pas là.

Si vous acceptez la réduction du paquet d'onde comme décrivant un phénomène faisant partie de la réalité, vous devez, pour être cohérent, indiquer à partir de combien d'atome (combien d'énergie, combien d'interactions) les systèmes quantiques changent de propriétés pour devenir classique, i.e. ne plus subir de réduction du paquet d'onde.

Cordialement,

SL

[invite8ef93ceb]

Il faut trouver la stratégie pour décrire un hamiltonien effectif qui agisse dans la base du systeme quantique qui represente le repliement du couplage entre ce systéme quantique et le système macroscopique qui est l'appareil de mesure. Cet hamiltonien effectif devra reproduire la "réduction du paquet d'onde". La plus grande difficulté que j'apercois est de trouver une réponse générale qui ne dépende d'aucun cas particulier..

Encore une fois, je vous demande humblement: Qu'est-ce qui vous permet de croire qu'il existe une réelle division entre le monde quantique et le monde classique? Vous savez surement des choses que je ne sais pas. Aidez-moi s'il vous plait!!!

Êtes-vous certain qu'un système quantique peut se retrouver dans une combinaison d'états? Pouvez-vous mesurer dans quelle combinaison d'états un système quantique se trouve? Est-il possible que la combinaison d'état ne soit qu'un artifice mathématique pour faciliter les calculs?

Si un argument vous a un jour permis de conclure que la réduction du paquet d'onde est un phénomène qui se produit réellement dans la réalité microscopique, je vous en pris, partagez-le moi.

SL

[chaverondier]

Ok, j'imagine que vous savez exactement à partir de quel moment "un petit système décrit par la MQ" est assez "gros" pour être "un système mascroscopique bourré de degrés de liberté"?
Si oui, expliquez-moi, je considère avec beaucoup de respect toute tentative de réponse à cette question.

Sur le site du laboratoire Kastler Brossel une hypothèse est suggérée sur la page "fluctuations quantiques et relativité" http://arachne.spectro.jussieu.fr/Vacuum/Decoherence/ . La coupure entre comportement quantique et comportement classique se situerait aux environs de la masse de Planck (22 microgrammes) "Cette coïncidence pourrait signaler" (je cite) "que les fluctuations du champ gravitationnel imposent un comportement classique aux objets macroscopiques".

Bernard Chaverondier

[chaverondier]

Si un argument vous a un jour permis de conclure que la réduction du paquet d'onde est un phénomène qui se produit réellement dans la réalité microscopique, je vous en prie, partagez-le moi.

Jetez un coup d'oeil à la discussion http://forums.futura-sciences.com/sh...+relativit%E9e "effet EPR et relativitée" (désolé, le titre est orthographié comme ça, mais le fil est intéressant malgré l'orthographe du titre). Vous y verrez des arguments s'appuyant sur l'expérience d'Afshar, défendant l'idée selon laquelle cette expérience donne une bonne illustration du caractère objectif de la réduction du paquet d'onde.

Par contre, en ce qui concerne la signification (éventuelle) que pourrait avoir la réduction du paquet d'onde à une échelle microscopique, ce point n'y est pas abordé et c'est une autre paire de manches. A ce sujet, voir plutôt QUANTUM MECHANICS and DETERMINISM at the PLANCK SCALE de Gerard 't Hooft http://www.phys.uu.nl/~thooft/quantloss/tsld024.htm .

Bernard Chaverondier

[invite8915d466]

Je ne connaissais pas l'experience d'Afshar, mais outre la référence citée j'ai trouvé une critique de Unruh sur
http://axion.physics.ubc.ca/rebel.html

Si je comprend bien après lecture rapide, il conteste le fait que l'experience puisse à la fois observer une interférence ET dire par quel trou le photon est passé. Le fait d'interposer un réseau modifie le trajet de la lumière avec un seul trou ouvert et diffracte une partie des photons dans l'autre détecteur : on ne peut donc plus déduire qu'un photon est passé par un des trous du fait qu'il est arrivé sur un des détecteurs (si j'ai bien compris le principe de l'expérience?)
ca serait à rajouter à la longue liste des tentatives expérimentales de mettre en échec le principe de complémentarité. Personnellement je serais extremement surpris qu'on arrive à prouver la réduction du paquet d'onde juste avec des lasers et des miroirs....