Non localité intrication et relativité

[Floris]

Bonjour à tous.

Alors voila je souhaiterais savoir quel est actuellement l'interprétation (si il y en à une) du phénomène d'intrication d'un ensemble d'objet quantiques.

En effet, penser que quelque chose se propage d'un endroit à un autre n'est pas acceptable de par les propriétés de l'espace-temps.

Déja avant d'aller plus loin, si mes connaissances sont correcte, à l'état initial de l'expérience les deux particules partagent là même fonction d'onde et la décohérence ne c'est pas encore produite n'est pas ?

Merci bien
Flo

PS j'aispaire que certain ici se rappellent de moi?
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[invite8ef897e4]

Bonjour Floris,

j'aispaire que certain ici se rappellent de moi?

Tu n'esperais pas que l'on t'oublie si facilement quand meme

En effet, penser que quelque chose se propage d'un endroit à un autre n'est pas acceptable de par les propriétés de l'espace-temps.

Oui, je suis assez d'accord avec toi, je ne suis pas tres confortable avec cela.

Déja avant d'aller plus loin, si mes connaissances sont correcte, à l'état initial de l'expérience les deux particules partagent là même fonction d'onde et la décohérence ne c'est pas encore produite n'est pas ?

Si je ne raconte pas trop de betises (dernierement j'ai tendance...), c'est correct.

J'imagine que bien des gens seront plus competents que moi pour te repondre. J'apporte de facon preliminaire une petite opinion pour s'en sortir, un peu par un tour de passe-passe, mais je trouve la chose interessante.

Comment definir un evenement ? Qu'est-ce qu'un point dans l'espace-temps, vraiment ? Puisque l'on se pose des questions si fondamentales que la localite dans le cadre d'une experience quantique, on devrait etre capable de repondre a cette question. La mecanique quantique par ailleurs insiste assez souvent pour que l'on n'utilise que des objets bien definis a priori par un processus physique susceptible d'etre mesure.

Je ne connais qu'une seule definition d'un point dans l'espace-temps qui me satisfasse vraiment : l'intersection de deux rayons lumineux.

Cela suggere que l'espace-temps qui nous entoure peut etre une construction de quelque chose de plus fondamental, en l'occurence un espace abstrait dans lequel les points seraient des rayons lumineux, et les points de notre espace-temps (les evenements) seraient des classes d'equivalence de rayons lumineux incidents (de facon un peu moins vague, un point dans l'espace-temps est un plan dans l'espace projectif complexe de dimension 3). Un twisteur est une collection de 4 nombres complexes , qui obeissent a une relation dite d'incidence si le twisteur correspond a un rayon lumineux passant par . Cette relation d'incidence s'ecrit :



On peut voir que cela implique avec :


N.B. : Il faut distinguer qui est la composante du twisteur conjugue , de est le nombre complexe conjugue de qui n'est "que" la composante du twisteur .
Une telle presentation n'est pas forcement tres eclairante. J'en viens neanmoins a la definition stricte de l'espace des twisteurs (si vous vouliez savoir ou j'allais...). Partant de l'espace general des twisteurs , la relation d'incidence montre que l'on ne s'interesse qu'a l'espace projectif defini "a une constante pres" (espace des directions dans l'espace de depart) , et que dans cette espace projectif, on doit encore se restreindre a , les twisteurs nuls obeissant . C'est uniquement cette relation qui compte, et effectivement, elle n'est definie qu'a une constante pres...

Si la localite semble perdue dans l'espace-temps, elle peut etre restauree en un certain sens en termes de twisteurs.

Wikipedia en francais dit quelque mots la-dessus, c'est mieux en anglais (mentionner la geometrie non-commutative n'est pas tres pedagogique vu le reste du niveau de l'article, bien que la mention ne soit pas strictement non-pertinente. La "supergravitation" en revanche n'a pas grand chose a faire a cet endroit)
Théorie des twisteurs (wikipedia)
Quoi qu'il en soit, cela constitue un point d'entree, l'essentiel de la literature dont j'ai conscience est un anglais (le lien vers wikipedia en anglais donne pas mal de bonnes references).

[gatsu]

Salut,

Euh..c'était obligé les twisters ?
Par ailleurs, le problème de non localité n'apparait que si on conserve une vision réaliste de la MQ. Dans d'autres interprétations type "relational quantum mechanics" de Rovelli il n'y a plus ce problème.
Pour ceux qui prétendent, à tord ou à raison, que cela revient à camoufler le problème avec des mots et souhaitent coûte que coûte conserver l'interpretation réaliste, il n'y pas besoin d'intrication pour avoir des problèmes conceptuels avec la MQ. En effet, comme l'avait souligné un intervenant dans une autre discussion le postulat d'antisymmétrisation des fonctions d'ondes (ou de symmetrisation) pour des particules identiques implique en quelque sorte des interactions instantanées entre particules et ça ne gène pas grand monde...

[invite8ef897e4]

Euh..c'était obligé les twisters ?

Non, je me demande meme a quel point c'etait hors-sujet, et me sens un peu coupable d'avoir pirate la conversation

Mais d'un autre cote, Penrose a ecrit des choses pas mal interessantes, une affirmation totalement subjective j'en ai bien conscience.

Dans d'autres interprétations type "relational quantum mechanics" de Rovelli il n'y a plus ce problème.

Oui, c'est une autre mine qui pourrait se reveler profondement fructueuse.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pio2001]

Déja avant d'aller plus loin, si mes connaissances sont correcte, à l'état initial de l'expérience les deux particules partagent là même fonction d'onde et la décohérence ne c'est pas encore produite n'est pas ?

Exact.

Alors voila je souhaiterais savoir quel est actuellement l'interprétation (si il y en à une) du phénomène d'intrication d'un ensemble d'objet quantiques.

En effet, penser que quelque chose se propage d'un endroit à un autre n'est pas acceptable de par les propriétés de l'espace-temps.

Bonjour,
L'attitude dominante en physique et de ne pas interpréter ce phénomène : il existe, on en a une certaine modélisation. On peut utiliser cette modélisation sans chercher à l'interpréter.

Dans les interprétations, la plus consensuelle est héritée de Niels Bohr et des physiciens de Copenhague. On considère que la fonction d'onde intriquée ne représente pas la réalité, mais, en quelque sorte, ce qu'on peut dire de la réalité. Le fait qu'elle viole la relativité ne pose alors pas de problème, car ce n'est pas réel.
Cette interprétation est cohérente avec l'expérience : il est impossible de voir une fonction d'onde, donc de prouver qu'elle viole bien la relativité.
Le problème soulevé par cette interprétation est celui du non-déterminisme : "Dieu joue aux dés". Cela implique que le résultat de certaines mesures n'a pas de cause.

Il existe d'autres interprétations. L'une d'entre elles, celle d'Everett, est celle des univers parallèles. Tous les résultats de mesure existent simulmtanément, dans des univers parallèles, et nous nous divisons à chaque instant en une quasi infinité de copies de nous-mêmes qui poursuivent une existence différente dans un univers différent.
Dans l'un de ceux-ci, il y a des nounours verts dans notre dos, qui se cachent à chaque fois qu'on veut les regarder. En effet, la probabilité quantique pour que cela se produise, bien que prodigieusement faible, n'est pas strictement nulle. Donc ce phénomène existe dans un univers.

On devrait en fait parler "des" interprétations d'Everett, car à partir de cette idée, on peut produire diverses interprétations plus précises. Vis-à-vis de la question initiale, certaines considèrent que notre esprit dépasse la vitesse de la lumière, certaines que ce sont les univers parallèles qui le font, d'autres que les univers parallèles n'existent pas vraiment...

On parle souvent de l'interprétation transactionnelle de Rovelli, qui est assez récente. En gros, c'est comme celle de Bohr, sauf qu'on considère que la fonction d'onde ne représente pas ce qu'ON peut savoir sur un système (nous ou n'importe qui d'autre), mais que la fonction d'onde pour UN observateur représente ce qu'IL peut savoir de ce système (et lui seul. Pour nous, la fonction d'onde ne sera a priori pas la même).

De la même façon, on y considère que les fonctions d'ondes ne sont pas "la réalité", donc qu'il n'y a pas violation "réelle" de la théorie d'Einstein.

Quoi qu'il en soit l'expérience EPR, réalisée plusieurs fois depuis le succès d'Alain Aspect, impose des contraintes terribles aux interprétations. Dans tous les cas, on est obligés de laisser tomber une notion philosophique majeure. Ce sera soit
-Le déterminisme : des évenements se produisent sans cause.
-La causalité : la cause d'un évenement peut se trouver sans son futur, et on peut empècher sa propre naissance en empêchant ses parents de se rencontrer (qui a parlé de meurtre ??).
-Voire non seulement la causalité, mais la localité. C'est presque la même chose, sauf qu'en plus, on viole complètement les équations d'Einstein, au lieu de simplement y inverser le temps.
-Le réalisme : le monde qui nous entoure n'est pas réel.

...soit tout cela à la fois.

[Floris]

Bonjour, ah que sa fais du bien de retrouver ses amis.

Pour les twisters, ces très interessant, (par ailleur l'algebre des nombres complex c'est ce que je préfaire )

Alors voila, effectivement, je me suis dit la chose suivante. En effet tout compte fait je ne vois pas de confli entre cette expérience et la relativité. En effet il me semble insencé d'appliquer la ralativité sur une particule en superposition d'état n'est ce pas ?

En effet il me semble que tant qu'une mesure n'est effectuer sur la particule B (intriqué avec la particule A) hé bien celle ci n'est pas encore localisé dans l'espace-temps, il n'y à pas eu de réduction du spectre harmonique n'est pas ?

Le problème se regle donc de lui même non ?
Aurai-je méprisé qulque chose?

Merci encore.

[gatsu]

En effet il me semble insencé d'appliquer la ralativité sur une particule en superposition d'état n'est ce pas ?

C'est ça l'idée mais ce n'est pas une simple superposition d'états c'est une intrication de particules.

En effet il me semble que tant qu'une mesure n'est effectuer sur la particule B (intriqué avec la particule A) hé bien celle ci n'est pas encore localisé dans l'espace-temps

Je crois que c'est grossièrement l'idée des interprétations non réalistes

il n'y à pas eu de réduction du spectre harmonique n'est pas ?

Je ne comprends pas ce que tu appelles spectre harmonique.

[chaverondier]

On parle souvent de l'interprétation transactionnelle de Rovelli

transactionnelle de John Cramer et relationnelle de Carlo Rovelli.

En gros, c'est comme celle de Bohr, sauf qu'on considère que la fonction d'onde ne représente pas ce qu'ON peut savoir sur un système (nous ou n'importe qui d'autre), mais que la fonction d'onde pour UN observateur représente ce qu'IL peut savoir de ce système (et lui seul. Pour nous, la fonction d'onde ne sera a priori pas la même).

De la même façon, on y considère que les fonctions d'ondes ne sont pas "la réalité", donc qu'il n'y a pas violation "réelle" de la théorie d'Einstein.

Cela ne pose pas de problème logique particulier car, de toute façon, dans l'interprétation relationnelle de Carlo Rovelli (de façon encore plus explicite que dans l'interprétation Bohrienne), il n'y a pas de réalité au sens ou nous l'entendons. Il n'y a que des observations et une catégorie d'observateurs d'accord sur ce qu'ils observent.

Le caractère intersubjectif de ces observations y remplace la notion de réalité extérieure possédant des propriétés physiques indépendantes de l'observateur et de l'acte d'observation (réalité objective, baptisée ontologie, censée ne pas exister, ou, à tout le moins, ne pas avoir de signification physique dans l'interprétation informationnelle de la mécanique quantique défendue par C. Rovelli, A. Zeilinger, W. Zurek, M. Bitbol, A. Grinbaum...).

Quoi qu'il en soit l'expérience EPR, réalisée plusieurs fois depuis le succès d'Alain Aspect, impose des contraintes terribles aux interprétations. Dans tous les cas, on est obligé de laisser tomber une notion philosophique majeure. Ce sera soit
-Le déterminisme : des évenements se produisent sans cause.
-La causalité

mais pas la localité

: la cause d'un évènement peut se trouver sans son futur.

A titre d'illustration, dans l'hypothèse spéculative (et vraisemblablement mathématiquement incompatible avec une modélisation thermodynamique statistique de l'irréversibilité) où cette violation de causalité serait accessible à des observateurs macroscopiques on pourrait

empêcher sa propre naissance en empêchant ses parents de se rencontrer (qui a parlé de meurtre ??).
-Voire non seulement la causalité, mais la localité.

- Voire la localité mais pas la causalité.

C'est presque la même chose, sauf qu'en plus, on viole complètement les équations d'Einstein, au lieu de simplement y inverser le temps.

C'est exactement le contraire car on viole la localité au lieu de violer la causalité. Par contre, les équations d'Einstein sont respectées par tous les phénomènes physiques qui respectent l'invariance relativiste (cad, en fait, tous les phénomènes à l'exception du phénomène de réduction du paquet d'onde interprété comme un phénomène physique réel). Cette interprétation (dite réaliste) se paye par une violation de la localité mais permet, en contrepartie, de considérer qu'il existe des objets réels.

[invite8ef897e4]

Je comprend mal toutes ces considerations. Qu'entendez-vous par violation de la localite ? (ce n'est pas une critique, c'est mon cerveau qui flanche)

Il m'importe qu'on ne puisse pas creer un electron du vide a Paris et compenser par un positon sur Proxima du Centaure. Personne ne propose cela n'est-ce pas ?

Il m'importe que le moment angulaire soit conserve. Considerons (comme toujours) une paire de photons intriques (ou intriquee ?) dont le spin total est nul. Si je mesure le spin d'un des deux a Paris et que je trouve "haut", alors le spin de l'autre sur Proxima du Centaure doit etre bas. Comment concevez-vous exactement la violation de la localite dans ce processus ? Le moment angulaire a toujours ete conserve. La violation, en un certain sens, n'apparait que par une hypothese supplementaire de realisme et/ou de variables cachees. Il n'y a effectivement pas de transfert "instantane" d'information que quiconque puisse prouver, sans meme parler de l'utiliser.

Quelqu'un peut-il commenter sur la definition de la localite par Joy Christian et en particulier le role joue par le caractere non-commutatif des variables utilisee par Bell a distance l'une de l'autre ?

[Pio2001]

Je comprend mal toutes ces considerations. Qu'entendez-vous par violation de la localite ? (ce n'est pas une critique, c'est mon cerveau qui flanche)

Pour le dire simplement, ce serait de dépasser la vitesse de la lumière, mais sans pour autant retourner dans le passé. Violation de la localité, mais pas de la causalité.

Plus techniquement, ce serait de faire sortir une trajectoire spatio-temporelle du cône de lumière, ce qui est interdit en relativité.

L'astuce, c'est que si on remonte le temps, on peut le faire sans dépasser la vitesse de la lumière. On viole alors la causalité sans violer la localité, car notre trajectoire spatio-temporelle ne sort pas du cône de lumière. Cela ne bouleverse pas les équations de la relativité. Alors que dépasser la vitesse de la lumière, si.

Il m'importe qu'on ne puisse pas creer un electron du vide a Paris et compenser par un positon sur Proxima du Centaure. Personne ne propose cela n'est-ce pas ?

Une création définitive, non, cela violerait la conservation de la masse/énergie (ce qui revient au même car la masse c'est de l'énergie, E=mc2). Mais une création + anihilation, permise par les inégalités de Heisenberg... je ne me suis jamais demandé si c'était possible de façon non locale.

Il m'importe que le moment angulaire soit conserve. Considerons (comme toujours) une paire de photons intriques (ou intriquee ?) dont le spin total est nul. Si je mesure le spin d'un des deux a Paris et que je trouve "haut", alors le spin de l'autre sur Proxima du Centaure doit etre bas. Comment concevez-vous exactement la violation de la localite dans ce processus ? Le moment angulaire a toujours ete conserve. La violation, en un certain sens, n'apparait que par une hypothese supplementaire de realisme et/ou de variables cachees.

Ce ne sont pas des photons, qui ont tous un spin nul, mais des électrons ou des protons. Par exemple un atome d'hydrogène, avec un proton de spin 1/2, valaut haut ou bas, et un électron, de spin 1/2 valant haut ou bas.
L'atome d'hydrogène dans son ensemble a un spin nul. Le haut de l'un compense le bas de l'autre.
Si on sépare le proton et l'électron, on peut faire une expérience EPR avec les deux.
Si on fait une mesure à Paris et l'autre sur Proxima, on trouve toujours l'inverse dans les deux endroits, donc le spin total est toujours conservé. Le haut compense toujours le bas, et le total, nul, ne change jamais.
Le problème est que le résultat est aléatoire. On ne sait jamais si cela va être haut-bas, ou l'inverse, bas-haut. On sait juste que, en respect de la conservation du moment cinétique, ce n'est jamais bas-bas, et jamais haut-haut.
Dans les expériences EPR, on exhibe une non localité infernale en plaçant les détecteurs de travers, de façon à ce qu'ils mesurent en diagonale, à l'horizontale, ou à la verticale. Les détecteurs sont toujours en diagonale l'un par rapport à l'autre, de sorte qu'il y ait une corrélation partielle entre les mesures (genre 75% de chances de trouver haut et 25% de chances de trouver bas, sachant qu'on a eu haut de l'autre côté, et 25/75 dans le cas contraire, total 50/50 si on ne regarde pas de l'autre côté).
Aspect a eu l'idée géniale de placer un swicth d'un côté du montage qui oscille entre deux chemins, vers deux détecteurs orientés différaments, et ce à une vitesse telle que le chemin ouvert change après le départ des photons !
Il a observé l'impensable : les proportions observées de l'autre côté changent selon la position du switch.
Mais comme le total est toujours de 50/50, ce n'est qu'en allant voir quelle était la position du switch que l'on trie les résultats en 25/75 d'une part, et en 75/25 d'autre part. Sinon, l'autre détecteur peut tourner dans tous les sens, on voit 50/50 tout le temps.
La corrélation (la correspondance entre les deux) est non locale, et non les résultats observés. C'est très frustrant ! Et c'est l'essence même du non-déterminisme. Les résultats sont totalement aléatoires. ils sortent toujours à 50/50 haut ou bas. Aucun effet sur la liste des résultats, écrite au stylo à bille sur une feuille, par exemple, n'est détectable SAUF si on met la feuille de gauche en face de la feuille de droite. Alors toutes les lignes correspondant aux "hauts" de l'autre feuille (respectivement aux "bas"), présentent un biais mesurable. Toute explication causale violerait la localité, puisqu'on a choisi les orientations, donc les biais attendus, après le départ des photons (c'est un peu compliqué à comprendre, c'est en rapport avec l'inégalité de Bell).

En réalité, les spins, c'est pour illistrer avec des hauts et des bas. Dans les vraies expériences, ce sont des photons polarisés, et on mesure leur polarisation selon différentes directions. Elle doit toujours être la même des deux côtés si les polariseurs sont dans le même sens, et pour étudier les corrélations non locales, on travaille avec les polariseurs décalés l'un par rapport à l'autre, le switch envoyant les photons sur deux polariseurs possibles de chanque côté, ce qui donne quatre combinaisons possibles.

Quelqu'un peut-il commenter sur la definition de la localite par Joy Christian et en particulier le role joue par le caractere non-commutatif des variables utilisee par Bell a distance l'une de l'autre ?

Ca, j'y connais rien.

transactionnelle de John Cramer et relationnelle de Carlo Rovelli.

Oups, pardon, je voulais dire relationnelle de Rovelli

Cela ne pose pas de problème logique particulier car, de toute façon, dans l'interprétation relationnelle de Carlo Rovelli (de façon encore plus explicite que dans l'interprétation Bohrienne), il n'y a pas de réalité au sens ou nous l'entendons.

Oui, c'est une interprétation anti-réaliste (ou anti-objective, devrait-on dire, puisque la réalité dépend du sujet qui observe).
Mais autant le non réalisme me réconcilie avec la non localité, car si c'est une équation sans support physique qui dépasse la vitesse de la lumière, ce n'est pas grave, autant il ne rassure absolument pas sur le non déterminisme. Que les évenements que j'observent aient un support physique extérieur ou pas, ça m'inquiète tout de même de savoir que je puisse observer des résultats de mesure sans cause.

C'est exactement le contraire car on viole la localité au lieu de violer la causalité.

Eh ben ? J'ai pas dit ça ?

Voire la localité mais pas la causalité.

Oui j'avais oublié ce point de vue... Il faudrait creuser un peu tout de même, pour voir s'il n'est pas possible, étant données les transformations de Lorentz, de concevoir une expérience de pensée qui réfuterait la possibilité de violer la localité sans violer la causalité.
J'avais entamé une réflexion sur le sujet quand j'avais imaginé utiliser l'intrication quantique pour envoyer des messages à une vitesse supérieure à celle de la lumière (mais j'ai abouti à une impasse en posant proprement mes fonctions d'ondes).

Il en ressortait qu'il faut d'abord se donner un mécanisme plus ou moins concret permettant de violer la localité. Ensuite, en imaginant divers éléments permettant de créer une boucle temporelle, par exemple des canaux de communications violant la localité selon les transformations de Lorentz, on dégage deux actions contradictoires menées par deux opérateurs. Le paradoxe peut alors être résolu en constatant que l'action correspondant au mécanisme de violation de la localité, qu'on s'est donné au départ, est initié par les deux opérateurs à la fois, mais de deux façons incompatibles.

Par exemple, si on construit un appareil à téléphoner de façon non locale, et qu'on se déplace à grande vitesse de façon à ce que les correspondants appelent dans le passé l'un de l'autre, on s'apercevra, en examinant le mécanisme de la ligne téléphonique, que l'établissement de la tonalité chez l'un est incompatible avec l'établissement de la tonalité chez l'autre : les correspondants, en essayant de croiser leurs appels, auront provoqué une panne téléphonique.

[invite8ef897e4]

C'est confus

Ce ne sont pas des photons, qui ont tous un spin nul
[...]
des photons polarisés

Comment tu polarises un photon s'il n'a pas de spin ?

[Deedee81]

Bonjour,

Tu ne devrais pas poster des messages à des heures pareils. V'là ce qui arrive après :

Ce ne sont pas des photons, qui ont tous un spin nul

http://fr.wikipedia.org/wiki/Spin#Spin_du_photon
Ce n'est pas précisé dans ce lien mais rappelons que l'état de spin 0 n'existe pas pour le photon pour des raisons relativistes (et de masse nulle).

Rappelons aussi que le champ électromagnétique est vectoriel avec une polarisation transverse.

[Pio2001]

Bonjour,

Tu ne devrais pas poster des messages à des heures pareils. V'là ce qui arrive après :

Houlà, oui !
J'aurais dû dire spin entier.

Donc en résumé, les expériences EPR se font sur des photons, en mesurant la direction de leur polarisation rectiligne (on note le résultat 1 si elle est dans le sens du polariseur et que le photon le traverse, 0 sinon), mais pour discuter avec des expériences de pensée, on a coutume de prendre des particules de spin 1/2, comme les électrons, et de mesurer leur spin selon plusieurs directions (on note le résultat +1 ou -1).

[chaverondier]

Il faudrait creuser un peu tout de même, pour voir s'il n'est pas possible, étant données les transformations de Lorentz, de concevoir une expérience de pensée qui réfuterait la possibilité de violer la localité sans violer la causalité.

Dès le moment où il y a violation supposée de localité par la réduction du paquet d'onde, c'est à dire dès que l'on adopte une interprétation réaliste de la fonction d'onde et de sa réduction (hypothèse spéculative supposant que les électrons, les protons, les neutrons... existent vraiment indépendamment de toute considération d'observateur et d'acte d'observation), alors l'évolution de ce phénomène objectif supposé de réduction du paquet d'onde ne respecte les transformations de Lorentz que de façon statistique (un peu comme le second principe de la thermodynamique. Ce principe n'est vrai que statistiquement).

J'avais entamé une réflexion sur le sujet quand j'avais imaginé utiliser l'intrication quantique pour envoyer des messages à une vitesse supérieure à celle de la lumière (mais j'ai abouti à une impasse en posant proprement mes fonctions d'ondes).

Il en ressortait qu'il faut d'abord se donner un mécanisme plus ou moins concret permettant de violer la localité...

J'ai expliqué en détail le phénomène concret qui permettrait de le faire (dans l'interprétation spéculative d'existence d'une réalité extérieure possédant des propriétés physiques objectives ). Il suffit de supposer (hypothèse spéculative) que le résultat de la réduction du paquet d'onde serait la conséquence d'une action physique objective de l'appareil de mesure quantique.

Dans ce cas, si l'on suppose que les mêmes causes produisent les mêmes effets, en maintenant "très rigoureusement" (c'est un euphémisme) l'appareil de mesure de polarisation dans un état quantique très stable, on peut théoriquement imaginer la possibilité de voir ce caractère causal de la mesure quantique se manifester statistiquement. Toutefois, il s'agit là seulement d'une illustration (pour expliquer l'idée et non pour la réaliser expérimentalement). En effet, pour parvenir à faire émerger un signal manifestant le caractère causal (supposé) de la mesure quantique du bruit induit par la température du milieu environnant l'expérience, il faudrait se placer dans une hypothèse de maintien des conditions d'expérience à une température dramatiquement basse. Or, cela n'est guère compatible avec le chauffage induit par la mesure de polarisation d'un flux de photons même raréfié. Continuons tout de même pour expliquer l'idée.

De même que le temps qu'il fera demain est, dans plus de 66% des cas, le même que celui qu'il fait aujourd'hui, on peut imaginer constater une très légère tendance de chaque résultat de mesure de polarisation (sur un flux de photons un état de polarisation à 45° par rapport à l'axe du polariseur pour rendre le résultat de mesure de polarisation des photons successifs identique à celui d'un jeu de pile ou face parfait) à être légèrement corrélé au résultat de mesure de polarisation précédent.

En utilisant maintenant cette corrélation (supposée) entre un résultat de mesure quantique de polarisation et le résultat de mesure de polarisation suivant, corrélation (supposée) provoquée par une action locale de l'expérimentateur (de contrôle très strict de l'état quantique de l'appareil de mesure de polarisation et de son environnement), on est alors sensé être en mesure de transmettre un 1 de l'autre côté quand on exploite cette conséquence statistique du caractère causal (supposé) de la mesure quantique de polarisation sur un couple de photons EPR corrélés. On obtient par contre un zéro du côté B de l'observateur quand on ne fait plus de mesure de polarisation du côté A (côté A où on contrôle l'état quantique de l'appareil de mesure de polarisation des photons).

Par exemple, si on construit un appareil à téléphoner de façon non locale, et qu'on se déplace à grande vitesse de façon à ce que les correspondants appelent dans le passé l'un de l'autre...

Celui qui appelle, appelle bien le premier (et l'autre reçoit le signal), mais à condition, bien sûr, d'utiliser la bonne chronologie. Il s'agit de la chronologie ayant cours dans le référentiel inertiel "où la simultanéité est juste", c'est à dire la simultanéité du référentiel inertiel privilégié supposé où la réduction du paquet d'onde se fait bien en même temps des deux côtés au sens de la simultanéité relativiste (donc apparente).

Dans l'interprétation réaliste de la mesure quantique, cette simultanéité quantique (cette simultanéité vraie donc) n'est pas respectée par la "simultanéité relativiste apparente" ayant cours dans les référentiels inertiels se déplaçant à vitesse non nulle dans la direction reliant les deux appareils de mesure de polarisation (par rapport au référentiel quantique privilégié émergeant de l'interprétation réaliste de la mesure quantique) .

[Pio2001]

Je te suis à peu près.

Mon idée est donc de réaliser plusieurs mesures afin de se transmettre plusieurs messages pour tenter de créer un paradoxe temporel.

Je n'ai plus en tête une idée précise du montage nécessaire.

Je dirais, comme ça à vue de nez, que l'on va rencontrer l'un des deux problèmes suivants :
1 - Plusieurs mesures devront être réalisées avec des sources ou des détecteurs se déplaçant à des vitesses différentes. Elles définiront alors plusieurs référentiels privilégiés "simultanément vrais", et on les connectera causalement les uns aux autres de façon paradoxale.
2 - On aura un seul référentiel vrai privilégié, mais on essaiera, à cause de la structure du montage, d'y envoyer deux messages incompatibles simultanément (c'est le résultat que j'avais obtenu en imaginant, à tort, que la réduction complète des paquets d'onde pouvait attendre que les observateurs se rejoignent pour comparer leurs mesures EPR. J'obtenais une sorte de rétroaction paradoxale entre les différents résultats possibles de mesure que les utilisateurs essayaient de biaiser, conduisant à une "résistance au biaisement" pour les observateurs voulant créer le paradoxe temporel... ce que j'ai appelé "panne du téléphone" ci-dessus).

[chaverondier]

Je te suis à peu près. Mon idée est donc de réaliser plusieurs mesures afin de se transmettre plusieurs messages pour tenter de créer un paradoxe temporel.

L'interprétation réaliste de la meure quantique ne crée pas de paradoxe temporel. Elle implique l'existence d'un référentiel quantique privilégié dans lequel la simultanéité est "la vraie simultanéité". C'est dans ce référentiel là que le paquet d'onde est réduit instantanément partout en même temps au sens de la simultanéité relativiste qui y a cours. Dans les autres référentiels inertiels, la simultanéité relativiste qui y a cours est alors interprétatable comme une illusion d'optique (et la réduction du paquet d'onde ne s'y fait pas en même temps partout au sens de la simultanéité relativiste apparente). L'illusion relativiste (découlant d'une interprétation réaliste de la réduction du paquet d'onde) est alors due à la combinaison des effets de dilatation temporelle de Lorentz et de contraction des distances de Lorentz.

Plus précisément :

* une light clock bat "vraiment" moins vite quand elle est en mouvement (vis à vis du référentiel quantique privilégié supposé) et le fait qu'une horloge au repos (dans le référentiel quantique privilégié) semble battre au ralenti pour un observateur en mouvement est une illusion due aux effets relativistes

* la contraction de Lorentz, vue dans le référentiel quantique privilégié, des objets en mouvement (vis à vis du référentiel quantique privilégié) est "vraie" alors que la contraction de Lorentz, vue dans un référentiel inertiel en mouvement, des objets au repos dans le référentiel quantique privilégié, est une illusion due aux effets relativistes.

Pour connaître la composante vx (par rapport au référentiel quantique privilégié) de la vitesse d'un observateur (au repos dans un référentiel inertiel donné) par rapport à une direction x=AB, on éloigne petit à petit (dans le référentiel inertiel de repos de l'observateur) le polariseur A qui envoie le signal quantique instantané (par réduction du paquet d'onde) jusqu'à l'emplacement précis où l'on atteint la distance AG (au générateur G de paires de photons EPR corrélés) pour laquelle le polariseur A ne peut plus transmettre de signal quantique instantané au polariseur B récepteur du signal, car la mesure de polarisation s'effectue alors d'abord en B au sens de la chronologie "vraie". Il s'agit de la chronologie du référentiel quantique privilégié, chronologie classant tout couple d'évènements dans l'ordre avant-après, même quand ils sont séparés par des intervalles de type espace.

Lorsque cette position particulière du polariseur A est atteinte, appellons :

* GB la distance entre le polariseur B récepteur du signal quantique instantané (au temps de traitement statistique de détection d'autocorrélation du signal près, autocorrélation indiquant la transmission d'un bit 1 par l'expérimentateur situé en A) et le générateur G de paires de photons de polarisation EPR corrélées

* AG la distance entre l'émetteur du signal quantique instantané d'autocorélation supposé (sensé être obtenu par un contrôle drastique de toutes les causes supposées du résultat de mesure de polarisation) et le générateur G de couples de photons de polarisation EPR corrélées.

La vitesse v_x du référentiel inertiel de l'observateur suivant la direction x = AB joignant les polariseurs A et B vérifie bien sûr (c-v_x)/(c+v_x) = AG/BG. Autrement dit les 2 photons EPR corrélés partant en même temps du générateurs G, atteignent les polariseurs A et B en même temps à condition que AG/(c+v_x) = BG/(c-v_x)

En effet, le polariseur B s'éloigne de G à la vitesse v_x alors que le polariseur A se rapproche de G à la vitesse v_x

Si au contraire AG = BG, c'est le polariseur A qui est atteint le premier, au sens de la chronologie quantique privilégiée, et c'est donc lui qui réduit la fonction d'onde.

Au contraire, au sens de la chronologie relativiste ayant cours dans le référentiel inertiel en mouvement (par rapport au référentiel quantique privilégié supposé) les observateurs/expérimentateurs A et B (du moins tant qu'ils ne parviennent pas à exploiter l'effet EPR pour transmettre de l'info à vitesse supraluminique) sont persuadés de recevoir leurs photons respectifs en même temps quand A et B sont équidistants de G. Ils ne savent pas dire quel est de A ou de B, le polariseur qui réduit la fonction d'onde et quel est le polariseur qui, au contraire, constate le résultat de la réduction du paquet d'onde réalisée par l'autre polariseur.

[Pio2001]

Compris.
Du fait de l'unicité du référentiel privilégié, le "téléphone" ne marche pas comme on veut.
Et effectivement, il me semble que pour faire une boucle temporelle, il faudrait envoyer plusieurs messages qui paraîtraient instantanés dans des référentiels différents. Or ici, la réduction du paquet d'onde ne paraît instantanée que dans un seul de ces référentiels.

[chaverondier]

pour faire une boucle temporelle, il faudrait envoyer plusieurs messages qui paraîtraient instantanés dans des référentiels différents. Or ici, la réduction du paquet d'onde ne paraît instantanée que dans un seul de ces référentiels.

En fait, dans l'interprétation réaliste de la mesure quantique, la réduction du paquet d'onde paraît instantanée dans tous les référentiels inertiels.

Toutefois, les choses changent dès que l'on réussit, d'une façon ou une autre, à se servir de la réduction du paquet d'onde pour transmettre de l'information à vitesse supraluminique (c'est possible si les hypothèses du no-communication theorem ne sont pas valides. C'est le cas si la mesure quantique est causale à indéterminisme de nature thermodynamique statistique à l'image du second principe de la thermodynamique). Les observateurs en mouvement par rapport au référentiel quantique privilégié (le milieu dans lequel se propagent les ondes quantiques) s'aperçoivent alors que leur notion de simultanéité n'est pas la bonne (et la chronologie associée est invalide pour des évènements séparés par des intervalles de type espace) grâce au "Morley-Michelson quantique" que constitue l'envoi (spéculatif) de signaux à vitesse supraluminique par exploitation du caractère causal supposé de la mesure quantique.

Cette interprétation réaliste de la mesure quantique (attribuant au principe de relativité un caractère thermodynamique statistique et non un caractère absolu) me tenterait bien plus, si je voyais un moyen de me passer de l'observateur pour définir la notion d'irréversibilité. Je me demande quand même si on ne pourrait pas faire jouer à l'observateur macroscopique un rôle quasi-nul en considérant que l'irréversibilité de l'écoulement du temps se joue, en fait, à l'échelle de Planck, histoire de ne pas être complètement enfermé dans l'interprétation relationnelle (donc non réaliste) de la physique.

[Pio2001]

Oui, apparament, ça tient la route.

[chaverondier]

Quelqu'un peut-il commenter sur la definition de la localite par Joy Christian et en particulier le role joue par le caractere non-commutatif des variables utilisee par Bell a distance l'une de l'autre ?

Je préfère répondre sur la base d'un papier de Joy Christian plus ancien : "Disproof of Bell's Theorem by Clifford Algebra Valued Local Variables" (cf http://arxiv.org/abs/quant-ph/0703179 ) cité dans le papier de Joy Chritian évoqué ci-dessus. Pour cela, je cite ci-dessous un passage de cet article qui me paraît essentiel :

"Thus, contrary to Bell’s claim, a local realistic model can indeed be constructed to exactly reproduce quantum mechanical correlations (4), without necessitating remote contextuality or backward causation. This fact immediately raises a question: what has gone wrong with Bell’s proof of his theorem? The answer to this question is not difficult to discern. In Bell’s proof there is a tacit assumption that alternative functions such as Aa(λ) and Aa′(λ) always commute with each other. This, however, is not true for the Clifford algebra valued functions of the multivector variables Ksi, satisfying the non-commutative product relations defined in (13)."

Je ne peux pas croire qu'il puisse s'être glissé une erreur dans les relations algébriques citées par Joy Christian dans son article et je lui fais donc entièrement confiance sur ce point. Par contre, là où je reste songeur (quant à sa réfutation du théorème de Bell) c'est relativement à son affirmation selon laquelle son emploi des variables cachées locales (ça c'est vrai) appartenant à l'algèbre de Clifford Cl3,0 engendrée par les vecteurs d'une base orthonormée d'un espace Euclidien 3D restent compatibles avec une interprétation réaliste de la mesure quantique.

Il me semble en effet que si les conséquences, lors d'une mesure quantique, du caractère non commutatif des variables choisies dans l'algèbre de Clifford sont considérées comme présentant un caractère fondamental et non un caractère thermodynamique statistique, alors l'interprétation de la mesure quantique présente un caractère non réaliste (c'est à dire que le résultat de mesure quantique ne représente pas une propiété physique objective du système observé). La question que je me pose est donc la suivante : une interprétation réaliste de la mesure quantique est-elle réellement compatible avec le rôle que Joy Chrisitian fait jouer à son algèbre de Clifford dans son article ? (j'en doute, mais bon...).

[invite54165721]

Bonjour,

Quand j'avais lu les articles de Joy Christian je m'étais posé quelques questions;
Des variables cachées (commutatives ou non) ne devraient elles pas prédire les résultats de mesure?
Si oui, comment fait il le lien entre les deux?

[Pio2001]

In Bell’s proof there is a tacit assumption that alternative functions such as Aa(λ) and Aa′(λ) always commute with each other. This, however, is not true for the Clifford algebra valued functions of the multivector variables Ksi, satisfying the non-commutative product relations defined in (13)."

Et heuuu ça veut dire quoi au juste ?

Dans le théorème de Bell, on fait commuter les entiers Aa(λ) et Aa′(λ).
La multiplication étant commutative dans l'ensemble des nombres entiers, il n'y a pas de problème.

[invite8ef897e4]

Merci beaucoup pour la reponse

si les conséquences du caractère non commutatif des variables choisies dans l'algèbre de Clifford sont considérées comme présentant un caractère fondamental et non un caractère thermodynamique statistique

Je ne suis pas sur de bien comprendre cette hypothese, mais elle me semble reformuler la critique essentielle de son travail, que je retrouve aussi dans cette formulation :

une interprétation réaliste de la mesure quantique est-elle réellement compatible avec le rôle que Joy Chrisitian fait jouer à son algèbre de Clifford dans son article ?

Autrement dit, une mesure donne un nombre (commutatif) et jamais un quaternion, quoi que l'on fasse. Mais peut-etre ai-je manque quelque chose de plus profond.

Le premier papier me parait assez convaincant (page 2, fin de la premiere collone et debut de la seconde). Et les quaternions comme representant des rotations en 3D sont meme utilisees quotidiennement dans les codes en divers langages machine. Il discute precisement de ce choix dans le paragraphe 2 de Disproof of Bell's Theorem: Further Consolidations. Je ne suis pas sur, et je n'ai pas trouve beaucoup de references. J'ai le sentiment qu'il utilise des quaternions, tres bien, et retrouve exactement ce que l'on trouve avec des fonctions d'ondes, tres bien, ou des bras et des kets, c'est un formalisme equivalent a la MQ, il l'a prouve, et la polemique ne peut donc qu'etre dans l'interpretation comme tu le dis. Je vais aller dormir la-dessus je crois.

[invite8ef897e4]

La multiplication étant commutative dans l'ensemble des nombres entiers, il n'y a pas de problème.

Certes, mais dans le theoreme de Bell, on compare des quantites qui ne commutent pas (avant mesure), telles des polarisations dans des directions faisant un angle non-droit.

[Deedee81]

Bonjour,

Et bien, il semble que Christian Joy a écrit pas mal d'articles sur Bell !

J'en ai lu un, mais aucun de ceux cités ci-dessus. Je ne me souviens plus du titre mais il est aussi disponible sur ArXiv. Je peux retrouver la référence (j'ai l'article sur papier chez moi). Je n'avais pas trop aimé. Je trouvais les changements qu'il faisait dans les groupes de symétrie abusif car il introduisait une symétrie d'échange entre les particules forcément non locale. Il ne le dit pas et ce n'est pas flagrant mais c'est bien là. Et donc on ne peut certainement plus parler de variables cachées locales et, là, je crois que personne ne conteste que le théorème de Bell soit violé. Techniquement, son article était irréprochable mais physiquement.... les maths c'est bien mais il ne faut pas oublier pour quoi on s'en sert.

Mais ce n'était qu'une vue superficielle et c'est assez difficile à lire car fort technique. Faudra que je me repenche dessus plus en profondeur.

[Pio2001]

Certes, mais dans le theoreme de Bell, on compare des quantites qui ne commutent pas (avant mesure), telles des polarisations dans des directions faisant un angle non-droit.

eh bien, heu, non, je ne vois pas où...

On prend tous les résultats qu'une mesure peut donner en fonction de ce que valent les variables cachées associées aux particules (toutes les moyennes de ces résultats sur l'ensemble des variables cachées de l'environnement dans le théorème généralisé), et on les intègre sur leur distribution de probabilité.

A aucun moment on envisage de réaliser deux mesures successives selon deux angles différents. A chaque fois que deux angles différents interviennent, c'est quand on envisage le résultat que cela aurait donné si on avait fait une mesure, la première et la seule, selon cet angle là.

[chaverondier]

Si les conséquences du caractère non commutatif des variables choisies dans l'algèbre de Clifford sont considérées comme présentant un caractère fondamental et non un caractère thermodynamique statistique...

Je ne suis pas sur de bien comprendre cette hypothese.

L'idée est la suivante. La mesure du spin horizontal d'un électron dans un état initial de spin vertical up, est un jeu de pile ou face. Le hasard du résultat de cette mesure quantique associé est fondamental si je ne peux pas lui associer de cause. Il est au contraire thermodynamique statistique s'il est associé à des causes trop fines pour être accessibles à nos technologies actuelles (et peut-être à jamais).

Dans le premier cas, la localité est parfaitement préservée et il est impossible de se servir de la non localité quantique pour espérer transmettre des informations à vitesse supraluminique.

Dans le deuxième cas, il existe un espoir (au plan du principe) de tirer parti du caractère causal caché de la mesure quantique pour biaiser les statistiques quantiques. Le no-communication theorem (permettant de garantir que la mesure quantique ne permet pas de violer la causalité relativiste) ne s'applique alors plus. Il devient alors envisageable (au plan du principe) de se servir de la non localité de la mesure quantique pour transmettre de l'information à vitesse supraluminique (cf http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/epr.htm )

J'ai le sentiment qu'il utilise des quaternions, tres bien, et retrouve exactement ce que l'on trouve avec des fonctions d'ondes, tres bien, ou des bras et des kets, c'est un formalisme equivalent a la MQ, il l'a prouve, et la polemique ne peut donc qu'etre dans l'interpretation comme tu le dis. Je vais aller dormir la-dessus je crois.

De toute façon il ne s'agit que de ça. L'aspect inteprétatif de la non localité quantique est l'objet même de l'article de C. Joy.

On peut illustrer le type de piège dans lequel on peut tomber (je ne sais pas si c'est le cas de cet article car je ne maîtrise pas assez les notions que manipule l'auteur pour réellement avoir une opinion) avec le no-communication theorem. Dans ce théorème, l'utilisation de l'opérateur densité pour modéliser les statistiques de mesure quantique n'est pas contestable en tant qu'outil mathématique. Pourtant, quand on se pose vraiment la question de fond de la non localité quantique, on s'aperçoit que le formalisme des opérateurs densité (tel qu'il y est employé) contient implicitement l'hypothèse selon laquelle l'observateur macroscopique est dans l'impossibilité de biaiser les statistiques quantiques (cf http://perso.wanadoo.fr/lebigbang/no_communication.htm )

Il existe alors deux possibilités pour lesquelles cette impossibilité est probablement réellement infranchissable.

1ère possiblité : Les objets et les phénomènes que nous observons n'ont pas de propriétés physiques objectives. La notion de propriété physique n'a de sens que vis à vis d'une classe d'observateurs et l'indéterminisme de la mesure quantique est un "indéterminisme fondamental" contenant tout le mystère de l'observation et de l'observateur. C'est l'observateur et l'observation qui servent de base à la physique et non la physique qui permet de modéliser l'observateur et l'acte d'observation. En quelque sorte, toute la physique repose sur une base métaphysique (que certains appellent métathéorique, mais je ne vois pas bien ce que ça change).

2ème possibilité : l'indéterminisme du résultat de mesure quantique est de nature thermodynamique statistique, mais, la possibilité d'exploiter le déterminisme qui se cache derrière l'indéterminisme apparent de la mesure quantique est protégé par l'incapacité de l'observateur macroscopique à maîtriser l'échelle à laquelle agissent les causes supposées du résultat de mesure quantique.

Cette interprétation ouvre la porte à une interprétation réaliste, donc explicitement non locale, mais préserve cependant l'impossibilité, pour l'observateur macroscopique, d'exploiter la non localité de la mesure quantique à des fins de transmission d'information à vitesse supraluminique.

Cette impossibilité est alors de même nature que le second principe de la thermodynamique c'est à dire l'impossibilité, pour un observateur macroscopique observant un système isolé S dont il fait partie, d'obtenir, sur ce système S, une quantité d'information supérieure à celle qui ferait décroître son manque d'information sur l'état du système à un niveau inférieur à la limite que consitue l'entropie macroscopique de ce système.

Nota : c'est en fait le second principe de la thermo qui permet de "démontrer" le fait qu'il ne peut y avoir de démon de Maxwell. A ma connaissance, toute tentative de démontrer le second principe de la thermo finit (quand on creuse) par s'avérer circulaire.

[Deedee81]

Mais ce n'était qu'une vue superficielle et c'est assez difficile à lire car fort technique. Faudra que je me repenche dessus plus en profondeur.

J'ai retrouvé l'article, c'était bien un de ceux cités :
Joy Christian

C'est les raisonnements/justifications de la page 2 qui me posent problème (la symétrie d'échange). Et si c'est juste pour dire que des variables cachées non locales sont compatibles avec les résultats de la MQ, il arrive un peu en retard le Joy

Ces difficultés m'ont suffisament découragé de lire ses autres articles (d'autant que j'ai encore quelques dizaines d'articles à lire dans mon "panier" ).

Maintenant, j'y reviendrai peut-être quand même.

[Deedee81]

Bonjour à tous,

Maintenant, j'y reviendrai peut-être quand même.

Je m'y suis mit. J'ai étudié en détail ses articles et je confirme que je ne trouve pas son argumentation correcte.

Voici ma critique, en attachement.

[Pio2001]

Quel fatras, tout ce mic-mac !



Ca me revient, vaguement, j'avais parcouru ces articles, et je n'avais rien compris à tous ces vecteurs qui venaient prendre la place des résultats de mesure. J'en avais conclu que cela me dépassait...

Donc si j'ai bien compris ton analyse, qui va dans le sens de ce que je disais plus haut, Joy Christian dit que si au lieu de noter +1 et -1 le résultat des mesures, on remplace ces valeurs par des vecteurs, S n'est plus forcément inférieur ou égal à 2.

Cela revient à dire que si dans l'inégalité 1+1 < 3 on remplace le premier 1 par un 3, alors l'inégalité est violée.
C'est pas faux, c'est pas faux...

Je trouve que l'idée que la signification physique des valeurs est remise en cause par Joy Christian est elle-même alambiquée.
On note +1 le résultat up et -1 le résultat down. Si on ne le fait pas (et donc si j'ai bien suivi, Joy Christian ne le fait pas), on ne retrouve pas les mêmes valeurs moyennes. C'est aussi simple que cela.