bonjour,
En MQ, il y a ce phénomène que l'on appelle "la réduction du paquet".
Par ailleurs, il y a ce que l'on appelle "la flèche du temps".
Ces deux choses portant en elle une irréversibilité, quelles pourraient-être leurs affinités?
Merci et bonnes fêtes de fin d'années.
les gens qui ont des montres n'ont pas le temps. Sagesse africaine
Petite correction, désolé.Envoyé par jojo17
les gens qui ont des montres n'ont pas le temps. Sagesse africaine
bonjour,
Excusé, je relance ce sujet en détaillant mon interrogation.
D'après ce que j'ai pu lire, en MQ le temps reste une notion "classique".
Il me semble que ce dernier est par postulat "orienté" du passé vers le futur.
Ne retrouve -on pas dans ce postulat des similitudes avec la notion de "flèche du temps"?
Et de ce fait, retrouverait-on une projection lors d'une mesure (réduction du paquet d'onde) si le temps n'était pas "orienté"?
Merci.
Dernière modification par jojo17 ; 28/12/2008 à 13h17.
les gens qui ont des montres n'ont pas le temps. Sagesse africaine
Le truc, c'est que l'evolution en MQ est identique, peu importe le sens du temps (il faut aussi transformer la fonction d'onde en son complexe conjugué, mais ce n'est pas l'important). Ensuite, on rajoute quelque chose, la mesure, qui brise explicitement cette symetrie d'evolution. Mais c'est vraiment un postulat, qui n'a pour l'instant pas d'interpretation (à ma connaissance).
Salut,
En fait les travaux sur la décoherence ont conduit à des interpretations du postulat de la mesure (via des calculs similaires) qui sont très semblables à l'explication statistique de l'irreversibilité en thermodynamique (si tu cherches les derniers papiers auxquels a participé Balian par exemple sur Arxiv tu auras une idée du point de vue qu'ils adoptent) qui personnellement me convient.
En fait la question est en deux étapes :
1) Existe-t-il une irréversibilité / asymétrie temporelle de l'effondrement ?
2) Dans l'affirmative, comment cela peut-il être rapproché de ce que l'on appelle "la flèche du temps".
Les deux réponses ci-dessus concernent plutôt le point 1), en semblent plutôt répondre "non" (mais cela n'est pas clair).
Roger Penrose, par exemple, réponds clairement "oui" au point 1) (paragraphe 30.3 de "A la découverte des lois de l'univers"), en citant des exemples clairs d'asymétrie sur lesquels on peut revenir s'il y a polémique sur ce point. Pour ma part, je suis totalement d'accord sur le fait qu'il existe asymétrie.
En ce qui concerne le point 2), la question est intéressante et je ne connais pas de position de scientifique connu sur ce point. On peut associer un peu tout et n'importe quoi à la flèche du temps (l'entropie, l'expansion cosmologique etc..) sans pour autant mettre clairement en évidence les liens entre les deux.
J'ai tendance à raccorder la flèche du temps à la causalité ; je trouve le lien entre les deux très clair, contrairement aux autres associations. Reste à voir le lien entre l'effondrement de la fonction d'onde à la causalité, ce qui est loin d'être évident puisqu'elle est acausale...
As-tu des références précises?
Je suis déjà intervenu dans des sujets similaires par des questions portant sur la relation entre décohérence et postulat de la mesure (au sens de réduction du paquet d'onde), sans obtenir de réponse satisfaisante. La décohérence est unitaire, la réduction ne l'est pas, et je n'ai toujours pas compris comment cet obstacle est contourné.
Cordialement,
D'abord merci d'avoir répondu.
En effet Urgon, c'est dit de façon plus scientifique, mais ce serait les questions que j'aurais posé si j'en étais un.
Je continu à vous lire...
les gens qui ont des montres n'ont pas le temps. Sagesse africaine
Je rejoins Michel (on avait eu la meme discussion il y a quelques mois).
Pour ce que j'en ai compris, on utilise bien le postulat de la mesure quand on fait des traces partielles sur l'environement dans le cadre de la décohérence. (Les traces partielles, ce sont des mesures sur tous les degres de liberté de l'environement).
cet article par exemple fait partie d'une longue série de papiers débutée fin 90 je crois sur le sujet.
a priori la réduction du paquet d'onde est tout aussi "unitaire" que la décoherence non ? Tout dépend du système que tu regardes, en particulier pour la décoherence il faut imperativement tenir compte de l'environnement.Je suis déjà intervenu dans des sujets similaires par des questions portant sur la relation entre décohérence et postulat de la mesure (au sens de réduction du paquet d'onde), sans obtenir de réponse satisfaisante. La décohérence est unitaire, la réduction ne l'est pas, et je n'ai toujours pas compris comment cet obstacle est contourné.
Cordialement,
Pour moi non, mais c'est peut-être simplement que je ne comprends pas.
Ca ne fait que déplacer le problème sans en changer le fond, il me semble (chaîne de von Neuman).Tout dépend du système que tu regardes, en particulier pour la décoherence il faut imperativement tenir compte de l'environnement.
Cordialement,
Unitarité = conservation de la norme => conservation du produit scalaire.
Réduction du paquet d'onde => projection => produit scalaire non conservé.
Comment rendre compatible les 2 ? On aura beau tortiller dans tous les sens, on sera toujours ramené à cette incohérence fondamentale.
Pas forcément car comme l'a dit Thwarn il faut faire une trace partielle sur l'environnement pour tomber sur la réduction du paquet d'onde du système quantique étudié et donc ça n'implique pas du tout que le système dans son ensemble (système + appareil de mesure) n'a pas pas une évolution unitaire.
Non, d'accord avec Mmy et et Urgon : la décohérence n'explique en rien la "projection" du paquet d'onde, en fait elle ne l'inclut meme pas.
La "théorie" de la décohérence a été a mon avis "survendue", parce qu'elle n'a fait que formaliser en détail ce qui avait été dès le départ très bien compris par les fondateurs de la Meca Q,von Neuman, Schrödinger, Feynmann, etc... : c'est que le couplage avec un grand nombre de degrés de libertés rend les termes d'interférence exponentiellement petits et donc le vecteur unitaire pratiquement indiscernable d'un mélange statistique : autrement dit , les prédictions expérimentales qu'on peut faire à partir du vecteur global unitaire sont pratiquement les mêmes que celles qu'on ferait à partir d'une superpositions statistique : mais ça ne PROUVE pas qu'on a "réellement " une superposition statistique ! et passer d'un vecteur unitaire à une superposition statistique viole effectivement le principe de linéarité et d'unitarité, sans lesquels la Meca Q n'a plus aucune consistence théorique !
En réalité, je n'ai jamais compris la différence fondamentale entre la "théorie" de la décohérence et l'approche multiunivers d'Everett : dans les deux cas, elles se contentent d'appliquer l'évolution hamiltonnienne sans supposer a priori de phénomène "bizarre" comme la projection, et aboutissent "naturellement" à quelque chose qui correspond à la superposition d'états très peu corrélés- qui peuvent sans inconvénient pratique etre remplacés par une superposition statistique dont on peut admettre que seule une des composantes "existe " vraiment (c'est à dire que le truc "marche" parce que l'évolution de chaque composante classique n'est pratiquement pas influencée par les autres).
La différence, c'est qu'Everett dit clairement qu'il n'y a aucune raison de penser que les autres composantes n'existent plus, alors que la théorie de la décohérence est tres ambigue la dessus : je n'ai jamais réussi à savoir ce qu'elle disait vraiment des "autres composantes".
Il y a effectivement une relation profonde entre mesure et irréversibilité, c'est que les deux reposent sur "l'oubli" de corrélations qui augmentent l'entropie du système au moins dans la premiere étape (interaction avec l'appareil de mesure avant lecture). Cependant, cette augmentation d'entropie semble annulée par la "prise de conscience" du résultat qui sélectionne un des états possibles et donc réduit l'entropie en augmentant l'information ! on a donc un cas étrange d'irréversibilité sans augmentation d'entropie : par exemple en mesurant un état pur singulet de spin de deux particules corrélées, on le transforme en un autre état pur - sans changement d'entropie donc, elle est toujours nulle - qui serait un état ou le spin individuel (opposé) de chaque particule est connu. Mais l'inverse est impossible, on ne peut pas retransformer ce deuxieme état en le premier, parce qu'on ne peut pas "recréer " de la corrélation quantique. Je suspecte une solution analogue à celle de Brillouin pour celui du démon de Maxwell : c'est que la mesure est en elle meme un processus macroscopique nécessitant une dissipation d'entropie. Il n'y a pas d'appareil de mesure "microscopique" par définition, puisqu'un appareil de mesure est justement censé ne pouvoir exister que sous un seul état classique. Or cette condition suppose justement un processus évolutif dissipatif.
Je me suis trompé celui là est plus directement lié à notre sujet.
Effectivement...
Mais est-ce une réponse au problème
Une phrase qui m'interpelle est :
Est-ce que cela ne montre pas que le passage unitaire --> non-unitaire n'est pas "mathématiquement exact", mais justifié a posteriori (comme d'habitude, en fait) par des considérations physiques (ici l'absence d'implication observable)?Mathematically speaking, such correlations should be included in the final state, but the expression Eq. 19 is physically exact in the sense that many-spin correlations cannot be detected and have no observable implication.
Cordialement,
Si tu as raison mais comme ils le soulignent le problème est tout à fait analogue au paradoxe de l'irreversibilité en mécanique statistique. A priori si tu attends un temps infini (une vraie limite mathématique quoi) tu dois finir par retomber sur un état hors d'équilibre au bout d'un certain temps. Alors qu'en physique lorsqu'on fait tendre le temps vers l'infini, le système tend vers l'equilibre. C'est quelque chose qui me trouble déjà pas mal rien qu'en mécanique statistique et j'avais déjà ouvert un fil sur ce sujet il y a quelques mois. L'idée est qu'on s'interesse en physique à des echelles de temps très très grandes (le cas échéant) devant le temps d'enregistrement de la mesure (et donc devant le temps de "réduction") mais qui reste typiquement très très très petit devant le temps de récurrence.Effectivement...
Mais est-ce une réponse au problème
Une phrase qui m'interpelle est :
Est-ce que cela ne montre pas que le passage unitaire --> non-unitaire n'est pas "mathématiquement exact", mais justifié a posteriori (comme d'habitude, en fait) par des considérations physiques (ici l'absence d'implication observable)?"Mathematically speaking, such correlations should be included in the final state, but the expression Eq. 19 is physically exact in the sense that many-spin correlations cannot be detected and have no observable implication."
Cordialement,
Finalement c'est un résultat mathématiquement exact sous réserve que l'on se place dans les bonnes échelles de temps. Ce qui m'interesserait au plus haut point serait de savoir si l'on peut "voir" experimentalement la récurrence d'un système pour N à la fois grand mais pas trop (genre un condensat de Bose Einstein avec une centaine d'atomes).
encore une fois, il ne faut pas confondre l'observabilité et la correction mathématique. Personne ne nie que les effets quantiques deviennent -en général- inobservables après un couplage avec un "environnement " a grand degrés de liberté. Ce point ne pose aucun probleme. Le probleme est de choisir deux interprétations :
supposer que les différentes composantes continuent à évoluer indépendamment l'une de l'autre (vision "multi univers") , qui a le désavantage de multiplier les univers inobservables mais l'avantage de conserver la correction mathématique et logique de l'unitarité du vecteur d'état.
ou supposer que seule la composante "réellement observée" continue à exister, qui a l'avantage et le désavantage exactement inverses.
La théorie de la décohérence se borne à démontrer que les deux hypothèses sont physiquement indiscernables, parce qu'un observateur ne "verra " de toutes façons qu'une branche classique. Ce qui , je répete, etait deja compris assez vite des le debut de la Meca Q. Elle ne répond pas au problème "métaphysique" ci-dessus.
D'ailleurs si il y avait une expérience capable de trancher entre les deux , il y a longtemps qu'elle aurait été faite (en fait il y en a une, mais elle est un peu ... spéciale; c'est celle du suicide quantique).
Je tiens juste a preciser que je n'ai pas dit ça du tout et que je suis d'accord avec ce qui a été dit ensuite
J'ai dit que la trace partielle sur l'environnement fait intervenir le postulat du paquet d'onde (et non l'inverse comme tu le sous entends).
D'ailleurs, une trace n'est pas une operation unitaire (non?).
Ce qui dans ce cas demarque bien de l'interpretation des multivers, car la trace qu'on fait revient a mesurer tous les degres de liberté de l'environnement (ce qui est quand meme la plus degueulasse des mesures et aussi la plus irrealisable
la trace n'est pas un opérateur au sens de la Meca Q , et ne correspond à aucune mesure et à aucune quantité physique associée
Et bien tant pis alors...
Je serais curieux de voir d'où tu sort ça. Faire une trace partielle sur certains degré de liberté n'implique rien du tout, chacun fait ce qu'il veut et en particulier en MQ on ne s'interesse toujours qu'au système quantique considéré et pas à l'environnement, la trace apparait donc tout à fait naturellement comme une somme sur des degrés de liberté qui ne nous interessent pas.J'ai dit que la trace partielle sur l'environnement fait intervenir le postulat du paquet d'onde (et non l'inverse comme tu le sous entends).
Non et je n'ai jamais dit que c'en était une. Le truc c'est que je pense qu'on ne peut pas balancer l'appellation "unitaire" en parlant de l'evolution d'un système si on ne précise pas le système. C'est exactement comme en mécanique statistique ; la dynamique hamiltonienne d'un point de l'espace des phases est tout à fait réversible mais l'évolution des macrovariables fait intervenir plusieurs échelles de temps de telle sorte que sur une echelle de temps observable (incluant l'age de l'univers) elle développe un comportement irreversible.D'ailleurs, une trace n'est pas une operation unitaire (non?).
Je ne comprends pas bien ce dernier paragraphe, que veux tu dire ?Ce qui dans ce cas demarque bien de l'interpretation des multivers, car la trace qu'on fait revient a mesurer tous les degres de liberté de l'environnement (ce qui est quand meme la plus degueulasse des mesures et aussi la plus irrealisable
Je faisais reference à ton message :
Le fait de faire des traces partielles implique qu'on a pas a faire à une evolution hamiltonienne, ce qui est donc different du point de vue d'Everett.En réalité, je n'ai jamais compris la différence fondamentale entre la "théorie" de la décohérence et l'approche multiunivers d'Everett : dans les deux cas, elles se contentent d'appliquer l'évolution hamiltonnienne sans supposer a priori de phénomène "bizarre" comme la projection, et aboutissent "naturellement" à quelque chose qui correspond à la superposition d'états très peu corrélés- qui peuvent sans inconvénient pratique etre remplacés par une superposition statistique dont on peut admettre que seule une des composantes "existe " vraiment (c'est à dire que le truc "marche" parce que l'évolution de chaque composante classique n'est pratiquement pas influencée par les autres).
Tout comme dans l'equation pilote, ou l'on a une evolution hamitonienne effective mais aussi des termes non hamiltonien (qui dans le cas des fonctions d'onde de MonteCarlo donne des sauts quantiques).
Selon ma compréhension, la trace partielle "explique" la disparition des états superposés (du style |Chat mort>+|Chat vivant>) mais il reste les deux possibilités (|Chat mort> OU BIEN |Chat vivant>) dans la matrice densité. Jusqu'ici, nous sommes effectivement dans une évolution unitaire. La décohérence ne va pas plus loin à ma connaissance.
En revanche, "l'effondrement" proprement dit, la projection, qui résulte en un état unique, est totalement non unitaire et non linéaire, et n'est pas expliqué par la décohérence, toujours à ma connaissance, et à celle de Roland Omnès en 2006, qui dans son livre "Les indispensables de la mécanique quantique" conclut son chapitre sur la mesure quantique en parlant du "dernier pan du mystère : l'unicité du réel" qu'il présente comme non expliqué par, mais compatible avec la décohérence.
Quand tu parles de réduction du paquet d'onde, tu entends "disparition des états superposés" (évolution vers un ensemble de vecteurs propres formant une base), ou choix par projection d'un des vecteurs propres d'une base ?
Je suis le débat avec attention, et je comprend ce que je peux, mais justement, le caractère d'unicité, et c'était là mon interrogation de départ en fait, pourrait-il être en rapport avec le fait que le temps est "orienté"?
Y aurait-il unicité si il n'y avait pas irréversibilité (même de nature statistique) des phénomènes?
Merci
les gens qui ont des montres n'ont pas le temps. Sagesse africaine
Clairement, la projection sur un état unique est irréversible (sauf si on est déjà sur un état propre, mais c'est un cas particulier).
Donc unicité => irréversibilité. Par contraposée, non irréversibilité => non unicité, donc la réponse à ta dernière question est non.
Reste à correler ceci avec la flèche du temps, question qui n'est pas simple et ce n'est pas surprenant que la discussion évite soigneusement ce sujet.
Je pense qu'un axe d'attaque serait d'essayer de correler l'irréversibilité de la mesure quantique au second principe de la thermodynamique. Est-ce que, par hasard, l'un n'implique pas l'autre ? Quelqu'un a-t-il des infos à ce sujet ?
Je sais pas t'as lu le dernier papier que j'ai mis en lien mais il me semble qu'un tel lien est fait.
Ok! Je comprends la simplicité de ma question à présent, merci de répondre quand même.
Pour le reste, il est tard et je ne voudrais pas dire trop de bêtises.
Bonsoir.
les gens qui ont des montres n'ont pas le temps. Sagesse africaine
Une chose que je ne comprend pas...pourquoi sur la question d'associer la flèche du temps à l'irréversibilité de la mesure, tu me proposes de corréler cette dernière avec le second principe?
Je me souviens d'une discussion à laquelle j'ai participé où il était explicitement dit que l'irréversibilité en thermodynamique et la flèche du temps ne sont pas de même nature... à moins que ma mémoire sélectionne.
Sinon autre chose d'après ce que je peux lire sur futura. Dans le processus de décohérence, il est question d'évolution de la matrice en diagonale, et de la non annulation des termes non diagonaux.Donc pas d'explication de l'unicité. d'autre part, le lien conseillé parlerait (je ne lis pas l'anglais) d'une explication à la manière de celle du second principe de la thermo, de manière statistique donc.
L'observateur joue-t-il un rôle dans cette évolution statistique? Y a t-il un seuil à partir duquel l'unicité apparait, en ralation avec la "dimension" de l'observateur?
Simplement, l'observateur joue-t-il un rôle dans ces explications, ou bien en est-il totalement exclu?
Merci et bonne journée.
les gens qui ont des montres n'ont pas le temps. Sagesse africaine
Dans ce papier; il est question de l'entropie effectivement. Ce qui est dit, si j'ai bien compris, c'est que le processus d'enregistrement de la valeur mesurée a un bilan entropique fortement positif, et donc augmentation nécessaire de l'entropie lors d'une mesure.
Donc on pourrait en conclure : irréversibilité de la mesure => second principe, même si ce n'est pas explicitement dit dans l'article.
Le problème, c'est que Wikipedia anglais semble dire le contraire :
Le sens de l'implication est important, à moins qu'il n'y aie en fin de compte équivalence entre ces deux irréversibilités ? Mais je ne pense pas.
Pour répondre à Jojo, pourquoi chercher à lier la flèche de temps de la mesure à celle de la thermo ? Parceque c'est une des flèches du temps les plus connue et reconnue, même si (comme je l'ai déjà dit d'ailleurs) le lien entre la flèche du temps et le second principe est loin d'être évident ou intuitif. C'est peut être aussi pour mettre en évidence que mettre en parallèle un phénomène physique et "la flèche du temps" est très difficile et que on risque de tomber dans les mêmes travers et problèmes en mettant en regard l'irréversibilité de la mesure et la flèche du temps, qu'en mettant en regard le second principe et la flèche du temps...
Même s'il y avait annulation parfaite des termes non diagonaux, il n'y aurait toujours pas d'explication de l'unicité. Il y aurait explication si l'unicité si, non seulement les termes non diagonaux s'annulaients, mais aussi tous les éléments de la diagonale, sauf un..Dans le processus de décohérence, il est question d'évolution de la matrice en diagonale, et de la non annulation des termes non diagonaux.
