Bonjour,Envoyé par Barmecides
En MQ il n'est pas possible de connaitre parfaitement son environnement.
C'est exactement le meme probleme que celui dont il est question dans ce fil, tout simplement parce que pour connaitre parfaitement son environnement... il faut le mesurer.
"Toute nouvelle vérité naît malgré l'évidence." Gaston Bachelard
C'est vrai. Mais, en théorie, on peut maîtriser sans connaitre.. Les processus de correction d'erreur dans les ordinateurs quantiques maîtrisent les processus quantiques sans faire de mesure, donc sans "connaitre". La découverte de ces processus de correction d'erreur a d'ailleurs fort surpris les physiciens quantiques (S. Haroche par exemple) qui croyaient (jusque là) qu'il était impossible de maîtriser sans connaitre.
Tout le défi des ordinateurs quantiques est de maîtriser l'environnement, justement..
Disons, pour reprendre la question de Barmecides, on peut maintenir des états de superposition en maitrisant l'environnement, mais pas les observer (par définition). Mais si l'algorithme quantique fonctionne, cela veut dire que l'état superposé aura été maintenu un certain temps, et donc on aura "observé indirectement" (mis en évidence) l'état superposé.
Ca dépend peut-être pour qui. Etant donné qu'un processus non instantané pour un observateur est un processus qui laisse des traces accessibles à cet observateur, il ne me semble pas garanti (au plan du principe) qu'un phénomène perçu comme instantané par un observateur (parce que son état quantique se trouve intriqué avec celui du système observé) le soit obligatoirement pour un autre. En effet, la décohérence prend un certain temps pour un observateur avant qu'il se retrouve lui-meme intriqué avec le phénomène observé (et c'est à ce moment là que l'observateur a "l'impression" que le phénomène s'achève brusquement en lui fournissant un résultat de mesure unique, valeur propre de l'observable mesurée si c'est d'une mesure quantique qu'il s'agit).
Par ailleurs, votre citation de mon post, juxtaposant deux parties différentes (et donnant ainsi l'impression qu'elles traitent toutes deux de la décohérence), laisse à penser que la décohérence implique l'hypothèse selon laquelle la mesure quantique serait un phénomène physique objectif provoqué par l'appareil de mesure. Or cette interprétation réaliste de la mesure quantique viole le principe de relativité du mouvement (comme la violation des inégalités de Bell en apporte la preuve).
Si on adopte cette hypothèse réaliste, on rajoute à la mécanique quantique une dynamique de mesure quantique incompatible à la fois avec la relativité et avec la dynamique quantique unitaire, déterministe et réversible donc en conflit avec la décohérence (qui respecte ces deux théories). J'ai été tenté par cette interprétation (malgré son incompatibilité avec la RR) puisque, pratiquement, c'est bien ça qu'on a l'impression d'observer. Toutefois, je suis devenu plus circonspect en raison de la "grande difficulté" d'obtenir une interprétation réaliste des lois de la physique (par opposition à une interprétation positiviste) et en particulier la "grande difficulté" d'obtenir une interprétation réaliste (cad indépendante de la notion d'observateur) de l'irréversibilité.
En fait, au niveau microphysique, à cause de l'indéterminisme de la mesure quantique, on ne maîtrise jamais rien. On est capable de préparer un état popre d'une observable donnée, mais, pour ça, on est obligé, une fois l'appareil de mesure mis en place, de laisser "la nature" faire un choix régi par des statistiques quantiques qu'on ne maîtrise pas. On sait ensuite rassembler les systèmes se retrouvant dans l'état propre souhaité (spin up par exemple quand on fait une mesure de spin d'un atome d'argent ionisé par un Stern et Gerlach par exemple) en les séparant de ceux se trouvant dans les états quantiques non souhaités.
Ce qui, à l'échelle macroscopique, nous donne l'impression de pouvoir maîtriser notre environnement (pour le plier à nos objectifs via des dispositifs technologiques), c'est le fait que, à notre échelle toujours, ce sont les états macroscopiques qui sont pertinents. Or ils ne contiennent pas du tout les mêmes nombres d'états microphysiques. Il s'avère que cette disparité, nous permet d'orienter certaines évolutions macroscopiques (tout en restant cependant bridés dans nos possibilités d'action par les limitations d'accès à l'information modélisées par le second principe de la thermodynamique). Nous n'avons, du moins d'après nos connaissances actuelles, aucun moyen de maîtriser l'évolution des états microphysiques d'un système donné (le système évolue de façon déterministe et n'a donc aucune envie de se plier à nos 4 volontés). Si une avions une telle possibilité (et qu'en plus de cette hypothèse spéculative, les liens de corrélations quantique tiennent le coup), il serait d'ailleurs possible d'exploiter la non localité quantique pour transmettre de l'information à vitesse supraluminique et pour établir des liens de causalité entre événements séparés par des intervalles de type espace.
Les impossibilités liées à la MQ, à la relativité et à la thermodynamique telles que nous les connaissons (no_communication theorem, no_cloning theorem, impossibilité de biaiser les statistiques quantiques, impossibilité d'établir des lien de causalité entre évènements séparés par des intervalles de type espace, principe de causalité, impossibilité de se souvenir d'informations relatives à des évènements futurs, impossibilité de modifier le passé et de s'en souvenir) modélisent à la fois nos limitations d'action sur l'univers qui nous entoure et nos limitations d'accès à l'information, sans qu'il soit facile de savoir s'il s'agit d'impossibilités de principe ou de limitations de nature technologique. Pour l'instant, nous sommes quasiment contraints de considérer qu'il s'agit de limitations de principe à caractère informationnel. Celles-ci pouraient donc fournir une base assez solide à la refondation de la MQ sur une base axiomatique un peu plus claire que la base actuelle, et c'est à ce type de tâche que s'attellent (me semble-t-il ) des scientifiques tels que N. Gisin, W. Zurek, A. Zeilinger, H.D. Zeh, C. Rovelli, M. Schlosshauer, JM Raimond, J. Dalibard, M. Bitbol et quelques autres.
Certes, mais
- d'une part ça dépend de l'observable considérée (un spin horizontal droit est dans un état superposé de spin up et de spin down et peut le rester aussi longtemps qu'on ne mesure pas son spin vertical)
- d'autre part ça nécessite d'introduire un observateur, sans lequel la notion de système n'a pas de sens. En effet, dans un système hypothétique isolé, il n'y a pas de décohérence. La décohérence exige une fuite d'information en dehors d'un système (via les liens EPR qui s'établisent entre le système observé et son environnement), fuite correspondant à une référence implicite à un observateur choisissant de considérer une partie de l'univers comme un système et l'autre comme son environnement. Sans ce découpage arbitraire dans "l'absolu" mais significatif aux yeux d'un observateur donné, il n'y a pas de décohérence.
...Pour un observateur donné ayant été mis en état de corrélation quantique avec l'environnement de la boiboite.
Pas besoin de savoir qu'on l'observe pour l'observer, c'est à dire pour s'intriquer quantiquement avec les traces "irréversibles" (notion éminemment observateur dépendante, car il n'y a pas d'irréversibilité sans thermodynamique, donc pas d'irréversibilité sans observateur) laissées dans l'environnement.
Disons plutôt sur une intersubjectivité très large (s'étendant à toute forme d'observateurs pour lesquels notre thermodynamique, cad ce que nous considérons comme des "états d'équilibre", soit identique à la leur).
En ce qui me concerne, je n'ai absolument aucun doute sur la validité de la décohérence. Par contre, en ce qui concerne le problème de la mesure quantique, j'ai maintenant beaucoup de mal avec les interprétations qui estiment pouvoir se passer de l'observateur (ou pire encore de la notion d'information, mais comment définir la notion d'information sans thermodynamique, cad sans observateur macroscopique ? Donc vouloir mettre hors jeu l'information est-ce pire ou est-ce la même chose que vouloir se passer du rôle de l'observateur ?)Mais les limitations que tu cites sont exactes (ne résoud pas vraiment le problème de la mesure et pb avec la relativité). Je ne suis pas aussi convaincu par la décohérence que j'en ai l'air, mais je suis encore moins convaincu par les théories relationnelles
Bonsoir à tous !
chaverondier, il me semble que l'écueil provient du mariage possible mais non avéré entre la MQ et la thermodynamique ! Me trompe-je ?
Pour toi un observateur ne peut se concevoir que dans l'optique de la thermodynamique statistique !
Cordialement
il y a une énorme différence entre disparaitre (quasiment) et disparaitre vraiment : une quantité commesera strictement égale à 1 pour un état pur, et < 1 pour un mélange. Si tu décris le système avec l'environnement, il n'y a aucune manière de le rendre <1 si il est 1 au départ par une évolution unitaire. Et nous ne savons pas donner une interprétation de l'Univers comme "vrai" mélange statistique.
Je suis tout à fait d'accord et c'est une des raisons pour lesquelles "je ne suis pas aussi convaincu que j'en ai l'air" par la théorie de la décohérence pour éclairer le problème de la mesure (c'est ce que je voulais dire, Chaverondier).il y a une énorme différence entre disparaitre (quasiment) et disparaitre vraiment : une quantité comme
Mais je cite souvent cette interprétation car elle est proche des théories dont je me sens plus proche comme la réduction objective liée à la gravitation de Penrose, même si elle possède également les limitations et problèmes (notamment par rapport à la relativité) signalés à juste titre par Chaverondier.
Mais quelle interprétation de pose pas de problème ?
A mon avis, pas du tout. La décohérence n'est pas une interprétation de la Mécanique Quantique, c'est la mécanique quantique elle même. Au contraire, l'hypothèse d'une réduction objective du paquet d'onde complète (très qualitativement) la description de la mesure quantique, mais ce complément qualitatif est à lui seul siffisant pour engendrer une incompatibilité avec la théorie de la décohérence. On peut donc tout au plus dire que l'hypothèse spéculative selon laquelle la réduction du paquet d'onde serait un phénomène physique objectif provoqué par l'appareil de mesure vise à compléter la théorie de la décohérence, mais la direction ainsi proposée pour tenter d'obtenir ce complément de modélisation de la mesure quantique viole à la fois la mécanique quantique et le principe de relativité du mouvement.A ce jour, à mon avis, il n'est pas déraisonnable d'admettre qu'il n'existe pas d'interprétation de la mesure quantique assez largement considérée comme satisfaisante.
Je ne sais pas trop. Je ne crois pas que ce soit un sujet facile en tout cas.chaverondier, il me semble que l'écueil provient du mariage possible mais non avéré entre la MQ et la thermodynamique ! Me trompe-je ?Là par contre, oui. En tout cas, c'est tout à fait mon sentiment. Je ne vois pas comment définir la notion d'équilibre thermodynamique et d'état macrophysique sans un regroupement d'états microphysiques (des systèmes observés) en classes d'équivalence (appellées états macroscopiques). La relation d'équivalence en question me semble avoir pour seule base l'incapacité commune à une catégorie d'observateurs de distinguer, à leur "échelle naturelle d'observation", les états microphysiques appartenant à un même état macrophysique.Pour toi un observateur ne peut se concevoir que dans l'optique de la thermodynamique statistique !
Aussi bizarre que cela puisse paraître, notre grille de lecture de l'univers qui nous entoure (et le codage mathématique des "lois de la physique" qui découle de cette grille de lecture), la notion d'irréversibilité et d'écoulement du temps, la distinction entre cause et effet, le principe de causalité, l'acquisition, l'enregistrement, le traitement, l'écriture et la transmission d'information ainsi que la notion d'entropie reposent sur cette partition observateur-dépendante de l'espace des états microphysiques (des systèmes observés) en états macroscopiques.
C'est curieux, il y a longtemps, quand j'essayais de réfléchir à la question, j'arrivais à l'induction inverse : le fait que l'on observe expérimentalement une flèche du temps (et une thermodynamique et tout ça) impliquerait que l'information présente dans l'univers soit inconnaissable en totalité, c'est-à-dire qu'il n'existerait pas de Théorie du Tout.
Flèche du temps => relativité de la connaissance, au lieu de
relativité de la connaissance => Flèche du temps
Mais ce n'est pas incompatible ! Une interprétation n'implique pas nécessairement à une modification des lois de la MQ (même si certaines le font).
Il existe deux attitudes par rapport à la MQ elle-même : une attitude positiviste qui n'accorde aucune ontologie et réalité aux postulats de la MQ (ce sont juste des règles de calcul qui fonctionnent), et une attitude qui "prend au sérieux" ces postulats et qui pense qu'ils décrivent une réalité et par conséquent qu'ils doivent être cohérents etc.. La théorie de la décohérence est dans la deuxième attitude, et - en cela - il s'agit d'une interprétation, loin d'être négligeable, des postulats de la MQ.
Notamment, les tenants de la théorie de la décohérence ne croient pas aux variables cachées, même non locales, et prennent donc parti au delà des purs postulats de la MQ (qui - à strictement parler - laissent encore ouverte cette possibilité).
Tu as raison dans le sens où on peut se contenter de pratiquer la théorie de la décohérence sans prendre de position philosophique et en restant dans une attitude assez positiviste. Tu as tort dans le sens où ce n'est pas comme cela que cela se passe, et la plupart des partisants de la décohérence (et R. Omnès en tête), ont une position philosophique concernant les variables cachées, l'objectivité de la décohérence etc..
Mais elle doit lui ajouter quelque chose. Ce n'est pas le cas de la décohérence qui est une application directe de la MQ sans recours à aucune interprétation ou hypothèse additionnelle.
Pour moi, l'interprétation positiviste repose sur le postulat métaphysique selon lequel seul existe ce qui peut être observé (cad l'hypothèse, voir la définition, selon laquelle la notion même d'existence d'une entité ou d'un phénomène ne peut être dissociée de la possibilité d'une observation "assez directe" de cette entité ou de ce phénomène).
Ca c'est l'interprétation dite réaliste tendant à interpréter la fonction d'onde par exemple comme un champ physique objectif et la mesure quantique comme un phénomène physique objectif.L'hypothèse selon laquelle les postulats d'une théorie doivent être cohérents pour qu'elle soit digne d'intérêt est souvent acceptée. Pourtant, les postulats de la MQ sont logiquement incohérents. Cela ne l'empêche pas d'être une théorie tout à fait utile et efficace en termes prédictifs.
L'interprétation dite réaliste est bien une interprétation. La décohérence n'en a pas besoin et on peut même noter que l'interprétation réaliste est, en toute rigueur, incompatible avec la décohérence. En effet, si la décohérence est considérée comme valide en toute circonstance, alors il n'y a jamais de mesure quantique objective. Au contraire, l'interprétation positiviste est une interprétation compatible avec l'hypothèse selon laquelle la décohérence est valide en toute circonstance (c'est à dire l'hypothèse selon laquelle il n'existe pas de phénomène physique objectif de réduction du paquet d'onde).
Tous ceux qui connaissent la mécanique quantique, qu'ils soient ou non favorables à l'hypothèse des variables cachées non locales, savent que la décohérence est à la fois une conséquence mathématique de la MQ et un fait d'observation. Par contre, il est vrai que l'interprétation dite réaliste de la mécanique quantique et de la mesure quantique entre en conflit avec la décohérence et exige de considérer qu'à un moment ou à un autre, elle n'est plus respectée.
En fait, en toute rigueur, les postulats de la MQ qui déterminent l'évolution des systèmes quantique ne laissent pas la place aux postulats qui définissent les résultats d'observation de la mesure quantique. Pourtant, on se sert des deux et ça marche plutôt bien.
Je crois pas qu'il y ait des physiciens qui contestent la décohérence (qu'ils aient une interprétation positiviste ou une interprétation réaliste de la mesure quantique). Le phénomène de décohérence n'est pas contestable (en tout cas pas à ce jour). Il repose sur une base solide à la fois théoriquement et expérimentalement (et il ne contient pas les postulats de la mesure quantique, lesquels sont incompatibles avec la mécanique quantique unitaire).
Je n'ai pas dit cela. Il y en a qui la conteste en tant que solution au problème de la mesure (voir post #67 aussi), alors qu'elle est souvent présentée ainsi. Mais effectivement, les résultats mathématiques et expérimentaux sont incontestables.
La décohérence n'est-elle pas en contradiction avec l'unitarité de l'évolution de la fonction d'onde ?
Elle fait appel au postulat qu'il existe des systèmes quantiques et des systèmes classiques, les seconds provoquant la décohérence des premiers.
Beaucoup d'interprétations abandonnent ce postulat, ce qui fait de la mécanique quantique standard, avec son postulat de la mesure, une interprétation "par défaut".
A ce propos, je me suis fait une reflexion en étudiant l'expérience EPR. Quand on a une particule de spin 1/2 de fonction d'onde
Or si on fait la mesure selon l'angle
Amusant, non ? On a deux vecteurs de base correspondant au même résultat de mesure :
C'est pas ça une "phase globale"?Amusant, non ? On a deux vecteurs de base correspondant au même résultat de mesure :
Justement non.
Non. La décohérence découle de la mécanique quantique pure, c'est à dire sans avoir besoin d'ajouter quoi que ce soit à la mécanique quantique unitaire (à part l'hypothèse de pertinence de la notion observateur-dépendante de système, ce qui n'est pas tout à fait rien).
Je ne sais pas, je n'ai pas appris ces histoires de phases... mais le signe du vecteur correspond bien à sa phase, par opposition à son module.
Ah, ben voilà qui fait avancer le schmilblick
salut,
Juste pour signaler un article très intéressant sur le blog strangepaths sur la notion de calcul réversible qui, je pense, devrait intéresser les honorables contributeurs
a+
Parcours Etranges
C'est ainsi que se transforment les spins 1/2 par rotation. Évidemment ce n'est pas observable en faisant simplement une rotation de l'appareil de mesure (!) mais ça l'est si on fait une expérience d'interférométrie, en faisant tourner le spin 1/2 sur l'un des chemins empruntés...Amusant, non ? On a deux vecteurs de base correspondant au même résultat de mesure :
Très intéressant ce forum (j'y ai apprécié la re-re-re...relecture de l'expérience du choix retardé). J'aime beaucoup l'article sur le calcul réversible cité ci-dessus par gilgamesh. Je l'avais déjà lu (je ne sais plus où d'ailleurs, peut-être sur wikipédia), mais j'ai apprécié sa relecture. Je ne peux m'empêcher de citer cette partie de l'article car elle me semble mettre à jour l'impossibilité de faire apparaître la notion d'irréversibilité (donc aussi les notions de causalité et de flèche du temps) sans perte d'information d'un observateur.Juste pour signaler un article très intéressant sur le blog strangepaths sur la notion de calcul réversible qui, je pense, devrait intéresser les honorables contributeurs
" En 1867 Maxwell proposa une expérience de pensée au sujet d’un “démon” fini et microscopique, capable d’observer le mouvement individuel des molécules. Ce démon surveille une petite porte qui sépare deux conteneurs remplis de gaz à la même température. Quand une molécule approche, le démon vérifie sa vitesse et ouvre ou ferme la porte, de manière à envoyer les molécules lentes dans un conteneur (qui se refroidit), et les molécules rapides dans l’autre conteneur (qui se chauffe), en violation apparente de la 2ème loi de la thermodynamique.
Une première étape importante vers la solution de ce paradoxe controversé fut franchie en 1929 par Szilard qui, après avoir évité tout piège dualiste en substituant le démon intelligent par une simple machine, suggéra que la comptabilisation correcte de l’entropie est restaurée dans le processus de mesure de la position des molécules. Cette explication est devenue standard jusqu’en 1981, lorsque Bennett montra que l’étape fondamentalement dissipative n’est étonnamment pas la mesure (qui peut être effectuée réversiblement) mais l’étape logiquement irréversible de l’effacement de la mémoire du démon, pour faire de la place aux mesures suivantes."
Mais tout ça c'est dans le cadre de la physique "classique"... je ne sais pas quel est la portée de ces résultats "classiques" concernant la mesure quantique.
En ce qui concerne l'irréversibilité de la mesure quantique, je ne vois pas non plus comment on peut éviter de la faire reposer sur une fuite d'information (loin d'un observateur donné). Comment expliquer (sans bidouiller la Mécanique Quantique ET la relativité) la fin brutale, en queue de poisson, de la décohérence (unitaire, déterministe et réversible) par un phénomène physique donnant à l'observateur l'impression qu'est brusquement apparu un résultat de mesure quantique unique et objectif (cad existant _aussi_ pour un observateur dont l'état quantique ne s'intriquerait pas avec l'état quantique de l'appareil de mesure, en conflit avec l'interprétation relationnelle de Carlo ROVELLI) en violation de l'unitarité, du déterminisme et de la réversibilité des évolutions quantiques.
Dans sa mécanique quantique relationnelle, Carlo Rovelli prend le risque d'adopter l'hypothèse selon laquelle le résultat de mesure perçu par un observateur O1 est valable pour lui et pour lui seulement (du moins tant qu'il ne communique pas avec un observateur O2). Un observateur O2 n'ayant pas interagi avec O1+le système observé par O1 voit les choses différemment. Pour lui, O1+le système observé sont dans un état quantique superposé (si le système observé par O1 n'est pas dans un état propre de l'observable mesurée par O1). Des deux observateurs, qui a raison ? Les deux répond très démocratiquement Carlo Rovelli à l'instar de la relativité (mais en élargissant à toutes les grandeurs physiques sans exception le caractère relatif à l'observateur des grandeurs physiques observées).
La notion de résultat de mesure et de fin irréversible d'une mesure quantique ne sont alors plus considérées comme des notions objectives, mais comme des notions relatives aux informations détenues par un observateur sur le système observé. Par contre, on observe une parfaite intersubjectivité. Quand deux observateurs communiquent (et si aucun des deux n'abuse de la chartreuse verte), ils sont d'accord sur ce qu'ils observent.
A cet égard, l'expérience du choix retardé (et sa gomme quantique) me semble indiquer l'impossibilité de considérer que la détection des photons (dits photons signaux) par le capteur traditionnellement noté D0 est objectivement et irréversiblement terminée au moment où cette détection est censée être compatibilisée de façon irréversible (dans l'hypothèse d'existence d'une notion objective d'irréversibilité). En effet, "bien plus tard" au besoin ces photons pourtant déjà détectés par D0 (du moins selon notre perception intuitive de l'écoulement du temps) formeront des franges d'interférence quand ils seront corrélés (via la transmission d'un signal classique de coïncidence de comptage) aux résultats de détection du capteur D2 ou du capteur D3 (situés derrière la gomme quantique) des photons témoins (traceurs which way des photons signaux via la corrélation EPR).
La gomme quantique efface l'information which way (portée par les photons témoins et relative aux photons signaux). Elle permet ainsi de faire apparaitre des franges d'interférence en sélectionant les impacts de photons signaux (pourtant déjà détectés par D0) corrélés aux photons témoins détectés bien plus tard (par D2 par exemple). Vis à vis du principe de causalité, cela consitue un paradoxe si l'on adopte l'interprétation selon laquelle l'écoulement irréversible du temps serait un phénomène physique objectif existant en dehors de toute considération thermodynamique observateur-dépendante, d'entropie, d'état macroscopique et d'information détenue par des observateurs.
Une des difficultés pour ne pas se faire piéger par notre langage me semble être le sens et les propriétés que nos phrases prètent implicitement au temps (omni-présent dans la conjugaison de nos verbes). Ce sens est relié à l'intuition du temps que nous renvoie notre expérience quotidienne d'observateur macroscopique. Elle nous amène (probablement à tort ?) à considérer que les échanges d'information se déroulent _dans_ un temps objectif préexistant, cad existant indépendamment de toute considération d'observateur. En fait, peut-être que les échanges "perpétuels" d'information entre une classe d'observateurs (contenant au moins les êtres humains, mais la notion d'information doit pouvoir, me semble-t-il, s'appuyer sur une classe bien plus large d'observateurs, sans qu'il soit très facile de la définir) et l'univers avec lequel ils interagissent déroulent le temps.
Re : Localité, déterminisme et interprétations de la MQ
En ce qui concerne l'irréversibilité de la mesure quantique, je ne vois pas non plus comment on peut éviter de la faire reposer sur une fuite d'information (loin d'un observateur donné). Comment expliquer (sans bidouiller la Mécanique Quantique ET la relativité) la fin brutale, en queue de poisson, de la décohérence (unitaire, déterministe et réversible) par un phénomène physique donnant à l'observateur l'impression qu'est brusquement apparu un résultat de mesure quantique unique et objectif (cad existant _aussi_ pour un observateur dont l'état quantique ne s'intriquerait pas avec l'état quantique de l'appareil de mesure, en conflit avec l'interprétation relationnelle de Carlo ROVELLI) en violation de l'unitarité, du déterminisme et de la réversibilité des évolutions quantiques.
Dans sa mécanique quantique relationnelle, Carlo Rovelli prend le risque d'adopter l'hypothèse selon laquelle le résultat de mesure perçu par un observateur O1 est valable pour lui et pour lui seulement (du moins tant qu'il ne communique pas avec un observateur O2). Un observateur O2 n'ayant pas interagi avec O1+le système observé par O1 voit les choses différemment. Pour lui, O1+le système observé sont dans un état quantique superposé (si le système observé par O1 n'est pas dans un état propre de l'observable mesurée par O1). Des deux observateurs, qui a raison ? Les deux répond très démocratiquement Carlo Rovelli à l'instar de la relativité (mais en élargissant à toutes les grandeurs physiques sans exception le caractère relatif à l'observateur des grandeurs physiques observées).
La notion de résultat de mesure et de fin irréversible d'une mesure quantique ne sont alors plus considérées comme des notions objectives, mais comme des notions relatives aux informations détenues par un observateur sur le système observé. Par contre, on observe une parfaite intersubjectivité. Quand deux observateurs communiquent (et si aucun des deux n'abuse de la chartreuse verte
A cet égard, l'expérience du choix retardé (et sa gomme quantique) me semble indiquer l'impossibilité de considérer que la détection des photons (dits photons signaux) par le capteur traditionnellement noté D0 est objectivement et irréversiblement terminée au moment où cette détection est censée être compatibilisée de façon irréversible (dans l'hypothèse d'existence d'une notion objective d'irréversibilité). En effet, "bien plus tard" au besoin ces photons pourtant déjà détectés par D0 (du moins selon notre perception intuitive de l'écoulement du temps) formeront des franges d'interférence quand ils seront corrélés (via la transmission d'un signal classique de coïncidence de comptage) aux résultats de détection du capteur D2 ou du capteur D3 (situés derrière la gomme quantique) des photons témoins (traceurs which way des photons signaux via la corrélation EPR).
La gomme quantique efface l'information which way (portée par les photons témoins et relative aux photons signaux). Elle permet ainsi de faire apparaitre des franges d'interférence en sélectionant les impacts de photons signaux (pourtant déjà détectés par D0) corrélés aux photons témoins détectés bien plus tard (par D2 par exemple). Vis à vis du principe de causalité, cela consitue un paradoxe si l'on adopte l'interprétation selon laquelle l'écoulement irréversible du temps serait un phénomène physique objectif existant en dehors de toute considération thermodynamique observateur-dépendante, d'entropie, d'état macroscopique et d'information détenue par des observateurs.
Une des difficultés pour ne pas se faire piéger par notre langage me semble être le sens et les propriétés que nos phrases prètent implicitement au temps (omni-présent dans la conjugaison de nos verbes). Ce sens est relié à l'intuition du temps que nous renvoie notre expérience quotidienne d'observateur macroscopique. Elle nous amène (probablement à tort ?) à considérer que les échanges d'information se déroulent _dans_ un temps objectif préexistant, cad existant indépendamment de toute considération d'observateur. En fait, peut-être que les échanges "perpétuels" d'information entre une classe d'observateurs (contenant au moins les êtres humains, mais la notion d'information doit pouvoir, me semble-t-il, s'appuyer sur une classe bien plus large d'observateurs, sans qu'il soit très facile de la définir) et l'univers avec lequel ils interagissent déroulent le temps.
Bonjour, simple parenthèse, qu'elle est pour toi la nature du temps????
Comment te représente tu le temps?????et a t-il valeur de réalité????
cordialement
Pour moi, le passage du temps se définit par l'enregistrement d'informations. Ces informations et documents au sens large (les os de dinosaure par exemple, ou encore les strates géologiques, ou les stries successives d'un tronc arbre...) attestent (par définition?), de ce qui s'est passé avant qu'on les lise.
Maintenant, dire que le temps a valeur de réalité ne me semble pas signifier grand chose. Qu'on dise oui ou non, les deux réponses se distinguent comment en terme de prédictions expérimentales ? Tant qu'on ne sait pas en préciser la signification en terme de prédictions expérimentales, le qualificatif de "valeur de réalité" me semble vide de sens.
En tout cas, associée au principe de relativité du mouvement, une définition du critère de réalité proposée par Einstein, Podolski et Rosen au sujet des résultats de mesure quantique (en gros, l'idée que la notion de résultat de mesure puisse décrire un "élément de réalité objective" cad indépendamment de toute considération d'observateur et d'acte d'observation), s'est retrouvée en conflit avec les prédictions de la mécanique quantique. Ces prédictions ont finalement été confirmées expérimentalement par la violation des inégalités de Bell (cf l'expérience d'Alain Aspect).
Re,
Il est certain, que les traces laissait par des animaux apparus avant nous, ou les strates témoigne d'un passé.
Mais ne crois tu pas que ce que certains sentent comme étant le temps, n'est autre que le mouvement de toutes choses dans l'univers?????
Aprés tout, rien est fixe, tout bouge.
cordialement
J'aimerais en être convaincu, mais il faudrait détailler davantage l'expérience que sur wikipedia.
Les photons forment déjà des franges d'interférence lorsqu'ils atteignent l'écran. Seulement elles sont masquées. Et elles restent d'ailleurs masquées après la détection des photons témoins. L'écran reste uniformément couvert d'impacts.
Est-on obligés de voir les choses comme cela ?
Je n'ai pas la publication de cette expérience. Je ne sais donc pas vraiment comment s'écrit la fonction d'onde du système, d'autant que j'ignore comment formaliser les phases des chemins optiques. Mais je peux chercher sous quelle forme elle se présente.
Et si le système pouvait être décrit comme suit ?
Au départ, à l'entrée du dispositif, on a un seul photon
Il passe dans le beam splitter, il devient superposé. Appelons 1 le premier chemin optique et 2 le second. Notre photon devient
Ensuite, LE photon superposé arrive dans les deux convertisseurs optiques, et est de chaque côté coupé en deux. Un photon témoin T et un photon signal S.
Or on sait que lorsque
Mais on sait que l'ensemble des impacts contient la superposition de deux systèmes de franges.
D'autre part, la gomme quantique est un dispositif dans lequel les photons incidents ayant une certaine phase relative peuvent former des interférences constructives selon l'un des chemins de sortie, et destructives selon l'autre. Ici, c'est un seul photon, le témoin, qui arrive par deux chemins optiques à la fois.
Ignorant comment les phases s'écrivent, je peux toujours proposer le modèle suivant, corrigez-moi s'il comporte des incohérences.
Je qualifie d'un indice a les photons arrivant au détecteur D2 et d'un indice b ceux arrivant au détecteur D3.
Si, après les convertisseurs optiques et avant l'écran, mon système peut s'écrire, en introduisant la distinction entre a et b dans la fonction d'onde que nous avons donnée plus haut, aux facteurs complexes près,
Alors je peux reproduire sans paradoxe tous les résultats de l'expérience du choix retardé !
Comme a correspond au détecteur D2 et b au détecteur D3, les photons signaux a qui se recombinent sur l'écran forment les franges d'interférences associées au détecteur D2, et les photons signaux b forment les franges d'interférences associées au détecteur D3.
Lorsque les photons signaux arrivent sur l'écran, je suppose qu'il y a réduction du paquet d'onde vis-à-vis de l'observable correspondant aux déphasages a et b. Parfois, c'est le résultat a qui est obtenu, et parfois c'est le résultat b.
Notre fonction d'onde résultante est donc, en retirant les photons signaux qui sont détruits, ou bien
dans le cas où la réduction s'est faite sur a, ou bien
dans le cas où la réduction s'est faite sur b.
Si le détecteur D1 est activé, il comptabilise aussi bien les photons dans le cas a que dans le cas b. Donc l'information sur les franges d'interférence est perdue par la destruction des photons témoins dans le détecteur.
Idem pour le détecteur D4.
Mais le système optique appelé "gomme" trie les photons de type a pour les envoyer dans le détecteur D2, et les photons de type b pour les envoyer dans le détecteur D3.
Donc lorsqu'on examine les impacts correspondants aux détections en D2, on n'observe que les photons signaux de type a qui ont formé le premier système de franges d'interférence, tandis que si on examine ceux correspondants à D3, on n'observe que les photons signaux de type b qui ont formé le second système de franges d'interférence.
Avec l'introduction des propriétés a et b, on n'a pas besoin de supposer qu'une réduction du paquet d'onde s'effectue vers le passé. Il se produit en fait une réduction partielle du paquet d'onde lorsque le photon signal arrive sur l'écran, et une seconde réduction lorsque le témoin est détecté.
Je pense que la propriété a/b doit pouvoir être rigoureusement traduite en termes de longueurs de chemins optiques. Il y a peut-être une astuce avec les convertisseurs optiques qui dédoublent le photon, car il est clair que les photons qu'ils émettent vers l'écran ne se comportent pas comme s'ils avaient été réfléchis par des miroirs.
Je n'ai pas eu le temps de vérifier minutieusement si mon modèle respecte bien tout ce qu'on attend de ce montage expérimental. Il faut malheureusement que j'aille dormir, puis bosser demain...
La fonction d'onde que je donne ci-dessus est probablement fausse.
En effet, selon le principe de superposition, elle implique qu'il puisse exister aussi l'état
Or si on faisait sur cet état une mesure de position sur le photon témoin, les franges d'interférences associées à la valeur a disparaîtraient instantanément de l'écran.
Mais l'idée générale reste la suivante : l'écran, et la gomme quantique qui envoie les photons recombinés soit sur un détecteur D2 soit sur un détecteur D3, réalisent une mesure de différence de marche sur les photons par rapport à leur phase.
Cela se traduit pas des franges sur l'écran, car les points de l'écran qui ne sont pas au centre de celui-ci sont à des distances différentes des sources de photons, et par le choix du chemin de sortie de la lame séparatrice "gomme", car seul le photon qui traverse la lame sans être dévié traverse le dioptre, ce qui affecte la longueur de son chemin optique.
On a donc un système tout-à-fait similaire à un système EPR avec une paire de particules de spin 1/2.
Le photon signal et le photon témoin sont intriqués selon l'observable correspondant aux franges, et on réalise deux observations indépendantes sur les deux particules. Une avec l'écran, l'autre avec la lame séparatrice qui sert de gomme.
On observe des corrélations non locales à distance, comme dans toute expérience EPR. Je pense que les détecteurs D1 et D4 qui mesurent le chemin emprunté ne jouent aucun rôle. L'absence de franges est due à la nature du système créé à la sortie des doubleurs de photons.
En somme, cette expérience ressemble beaucoup à l'expérience EPR menée au Canaries d'une île à l'autre. Un détecteur se trouvait à quelques mètres de la source, et l'autre à 144 km, sur l'île voisine ! La seconde mesure, à 144 km, était bien entendu corrélée à la première, bien qu'effectuée beaucoup plus tard, comme les franges sur l'écran sont ici corrélées au détecteur final, atteint bien plus tard.
Je reprends cette remarque avec beaucoup de retard, afin de ne rien négliger
Je ne connais pas cet exemple... C'est un cas de non localité qui ne pose pas de problème de paradoxe temporel en cas de déterminisme absolu ? Dans ce cas, je ne vois pas comment cela résoud le problème des cas de non localité qui en posent.
Voici un petit résumé de là où j'en suis resté.
On raisonne sur une paire de particules de spin 1/2 intriquées pour comprendre la violation des inégalités de Bell.
Au départ, notre système est décrit par la fonction d'onde
Et cette écriture reste exactement la même quel que soit l'angle
Un observateur O1, muni d'un appareil de mesure M1 fait une mesure de spin selon un angle
Dans le formalisme de la fonction d'onde, notre système se voit alors décrit ainsi :
Les quatre coefficients associés correspondent chacun à une paire de résultats, et permettent de retrouver la violation de l'inégalité de Bell. Ce qui signifie que le processus est incompatible avec toute interprétation à variables cachées locales.
On en déduit soit que la relativité est violée, soit que les résultats de mesure n'ont pas de cause et que la fonction d'onde ne décrit pas un objet physique.
On examine alors si les différentes interprétations existantes le la mécanique quantique permettent de résoudre ce dilemme.
J'ai commencé avec une interprétation très modérée, qui consiste à prendre la fonction d'onde comme un objet réel, mais à supposer que la mesure n'est qu'une illusion due à notre point de vue subjectif, qui se produit lorsque nous nous intriquons avec le système mesuré.
Pas de décohérence, pas de réduction du paquet d'onde.
Les phénomènes que nous observons en tant que décohérence et réduction du paquet d'onde seraient en réalité l'expression de notre perception d'un seul élément de fonction d'onde correspondant à l'un des états décrivant notre esprit,
J'en suis arrivé à la conclusion que si la fonction d'onde est un objet réel, alors elle ne peut pas instantanément basculer dans l'état final, puisque celui-ci dépend à la fois de
Or le système mesuré est détruit dans l'intervalle de temps où les deux mesures restent indépendantes. Avant que la fonction d'onde n'adopte l'expression finale, elle a déjà perdu les termes correspondants aux particules.
Il devrait donc nous rester, après que les appareils aient reçu les particules, et a priori avant que l'observateur n'ait relevé les résultats,
C'est-à-dire l'expression initiale, puisque la finale n'a pas encore pu apparaître, avec les instruments de mesure au lieu des particules.
Il faut noter que cette fonction d'onde est non séparable, et que par conséquent, le remplacement des particules par les appareils de mesure n'a pas pu se faire de façon locale.
D'autre part, cette expression est valable pour tout
Si on veut rester rigoureux, on peut dire que le passage de la fonction d'onde avec les vecteurs des particules à celle avec les vecteurs des appareils de mesure peut très bien se faire en un temps très long, en respect avec la relativité, et que pendant ce temps, la relation ci-dessus est effectivement vérifiée.
En pratique, on n'a pas pu constater de phénomène de superposition sur un système macroscopique tel qu'un appareil de mesure. Mais pour étudier notre hypothèse, il faut vérifier l'existence de superpositions avant que les cônes de lumière issus des deux mesures ne se rejoignent, ce qu'on n'a jamais essayé de faire jusqu'à présent. D'autre part, dans les expériences menées réellement, l'appreil de mesure avec l'enregistrement de son résultat consiste en une série d'avalanches électroniques dans un photodétecteur, et l'envoi d'une tension électrique dans un câble, ce qui est encore loin d'une paire d'aimants basculés sur un axe.
On ne peut donc pas écarter avec certitude l'hypothèse que notre fonction d'onde puisse être vraiment
Reste le problème de la non séparabilité, qui implique, pour aboutir à cette expression à partir de
qu'il reste une sorte de trace de l'état initial du système après sa destruction, puisqu'au départ les deux appareils de mesure sont dans l'état
Cette trace peut très bien jouer le rôle d'une variable cachée locale, mais associée à un système détruit !
On voit donc que dans une interprétation très prudente de la mécanique quantique, sans même s'encombrer de mesures ou de décohérences susceptibles de soulever des paradoxes, on est déjà amenés à émettre des hypothèses très fortes, telles que l'existence de variables cachées associées à rien, et de superposition quantique macroscopique, un moment cinétique intrinsèque de spin 1/2 devant être associé à un appareil de mesure tout entier ! (quoiqu'à ma connaissance, on n'a pas encore vérifié expérimentalement la violation de l'inégalité de Bell sur des spins 1/2)
J'ai quitté ci-dessus le formalisme pur et dur pour m'embarquer dans des hypothèses qui me semblent naturelles pour conserver la violation de l'inégalité de Bell.
Est-ce que ces hypothèses vous semblent pertinentes dans le cadre purement mathématique de la violation de l'inégalité de Bell et en posant comme hypothèse que la fonction d'onde est un objet réel ? J'ai vraiment écrit ça d'un jet... ma conclusion n'est pas finale.
Une piste pour s'en sortir avec des hypothèses moins fortes me semble être d'étudier la possibilité de violer l'inégalité sans faire appel à l'apparition immédiate des facteurs associés à la décomposition de la fonction d'onde initiale dans la base d'états propres du produit tensoriel des espaces vectoriels.
Merci, si vous voulez proposer une réponse à cette question précise, de rester strictement dans le cadre d'une fonction d'onde objective (ontologique) pour le moment, et de respecter la violation de l'inégalité de Bell.
Ensuite, quelle autre interprétation pourrait-on étudier maintenant ? Celle de Rovelli ?
Donc en violant le principe de causalité relativiste ou alors en acceptant l'hypothèse des "nounours verts multiples" (découlant de l'interprétation de la fonction d'onde comme un champ physique objectif). Admettre l'existence d'un milieu de propagation des ondes quantiques ne me génait pas trop tant que je n'étais pas persuadé du besoin d'un observateur pour modéliser l'irréversibilité. En effet, l'hypothèse d'objectivité des propriétés physiques de l'univers observé me semblait sauvable. Le sacrifice du principe de relativité du mouvement (sans laisser tomber pour autant les autres symétries relativistes) pour sauver l'hypothèse d'objectivité de la fonction d'onde et de la réduction du paquet d'onde (cad son interprétation comme un phénomène physique objectif provoqué par l'appareil de mesure indépendamment de toute considération d'observateur et d'observation) me semblait très acceptable. Depuis, je n'ai toujours pas le moindre début d'idée de solution pour définir l'irréversibilité et l'écoulement du temps sans recours à la notion d'information et de fuite d'information loin d'une catégorie d'observateurs. Du coup, pourquoi s'obstiner à chasser l'observateur de la physique et pourquoi sacrifier la causalité relativiste si le sauvetage de l'hypothèse d'existence d'une réalité extérieure possédant des propriétés objectives (cad indépendantes de toute notion d'observateur et de l'acte d'observation) s'avère finalement impossible et doit capituler devant le point de vue positiviste ?Ben oui ! Il y a aussi l'interprétation de John Cramer qui est intéressante. Elle sacrifie la causalité relativiste (au niveau interprétatif et d'une façon qui n'est pas complètement claire à mon sens), mais parvient à sauver la relativité (au prix, toutefois, de quelques nuages d'encre de style rebond des ondes avancées sur la singularité big-bang, mais seulement quand on en a besoin. Mais bon...Si on s'arrête à la cohérence logique d'une théorie englobant la mécanique quantique unitaire et la mesure quantique pour s'y intéresser, on risque d'attendre encore un bon moment).
