Amis de la quantique, bonjour
la transition quantique => classique porte le curieux nom de décohérence (curieux, car le monde classique serait alors incohérent ? bon, ça va, j'ai lu l'explication sémantique de la décohérence dans Wiki), mais la transition inverse ne semble pas identifiée , ni encore moins décrite ?
comment les objets passent-ils d'un état déterminé à des états superposés ?
merci
@+
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Bonjour,
je comprends pas votre question. Voila une explication simplifiée :
En physique classique, on s'aperçoit que l'on observe que des états non superposé. La mécanique quantique prédit l'existence d'états superposés (qui sont d'ailleurs visibles expérimentalement). La décohérence explique alors pourquoi, classiquement, les états superposés sont très improbables et donc que l'on observe principalement des états non superposés.
Mais les états superposés existes et ont déjà été observés : ils sont justes très difficiles à réaliser.
Bonjour,
Il me semble que la transition classique-quantique, se produit dans des circonstances plus ou moins connues :
Exemple : Expérience des fentes de Young :
On place le photon devant un choix de passer par un fente A ou un fente B.
Un photon traversant un cristal à une certaine probabilité de se diviser en 2 photons corrélés.
Ou bien on refroidit la matière, pour fabrique un condensat de Bose-Einstein.
On sait par ailleurs que ces états ondulatoires sont fragiles et ne peuvent survivre, à la mesure.
Ou bien à une interférence, trop forte avec l'environnement.
D'un certains point de vue, l'état quantique et une situation de choix ouverte, alors que la mesure ou la décohérence une situation fermée, une sorte de forçage.
Cordialement,
Bonjour,
Il me semble que la transition classique-quantique, se produit dans des circonstances plus ou moins connues :
Exemple : Expérience des fentes de Young :
On place le photon devant un choix de passer par un fente A ou un fente B.
Un photon traversant un cristal à une certaine probabilité de se diviser en 2 photons corrélés.
Ou bien on refroidit la matière, pour fabrique un condensat de Bose-Einstein.
On sait par ailleurs que ces états ondulatoires sont fragiles et ne peuvent survivre, à la mesure.
Ou bien à une interférence, trop forte avec l'environnement.
D'un certains point de vue, l'état quantique est une situation de choix ouverte, alors que la mesure ou la décohérence une situation fermée, une sorte de restriction de degrés de liberté.
Comme-ci l'état classique de la matière était une restriction de l'état quantique d'une fait d'une mesure, ou d'un choix provoqué par l'environnement.
Question : Si l'univers était dans un état quantique, lors des premiers instants de son histoire, qu'est-ce qui a produit l'équivalent d'une mesure, ou la décohérence, puisqu'il ne pouvait pré-exister d'environnement matériel susceptible de provoquer la décohérence, à moins que...
Cordialement,
Non. Dans la modélisation quantique, on ne peut pas "mesurer" qu'il passe dans une fente ou une autre.Envoyé par Ouroboros
Non plus, deux chemins, un seul photon. (Pour obtenir des photons corrélés, faut des dispositifs bien plus complexes...)Un photon traversant un cristal à une certaine probabilité de se diviser en 2 photons corrélés.
Quelque peu plus compliqué que juste refroidir...Ou bien on refroidit la matière, pour fabrique un condensat de Bose-Einstein.
Trop compliqué pour vulgarisation, trop mal dit pour de la science.D'un certains point de vue, l'état quantique est une situation de choix ouverte, alors que la mesure ou la décohérence une situation fermée, une sorte de restriction de degrés de liberté.
Comme-ci l'état classique de la matière était une restriction de l'état quantique d'une fait d'une mesure, ou d'un choix provoqué par l'environnement.
Bonjour,
J'avais posé une question similaire il y a peu...en gros aucune certitude...70000 réferences sur google(merci Deedee), de ce que j'ai cru comprendre de façon très simplifié, c'est qu'il pourrait s'agir de transition de phase, donc de brisure de symétrie,notament la transition de phase d'un plasma quarks-gluons qui "prévalait" au début du BB cette dernière étant prédit par la théorie des interactions nucléaire forte.En esperant de pas avoir dit une grosse betise,donc à recadrer surement.....
Cordialement,
On parle même de brisure "spontanée" de symétrie. Reste à savoir ce que "spontanée" signifie vraiment dans un tel contexte...Bonjour,
J'avais posé une question similaire il y a peu...en gros aucune certitude...70000 réferences sur google(merci Deedee
Cordialement,
Cordialement
Hé bien moi je ne comprends pas la question de base.
C'est un peu comme dire : voilà, il y a une transition solide-liquide. Quand je chauffe un solide, il finit par devenir liquide. Que se passe-t-il si je fais l'expérience inverse, i.e si je refroidis le liquide ?
Là, on regarde les propriétés quantiques, et si on augmente la taille du système, le temps de cohérence est de plus en plus court et paf, on finit par ne plus voir le caractère quantique des choses, on passe en classique. Que se passe-t-il si on prend un système classique et qu'on commence à s'intéresser à sa structure intime ? On recommence à saisir l'aspect quantique.
Désolé si je n'ai pas saisi le raisonnement derrière la question, mais ça mérite des éclaircissements...
Salut,Amis de la quantique, bonjour
la transition quantique => classique porte le curieux nom de décohérence (curieux, car le monde classique serait alors incohérent ? bon, ça va, j'ai lu l'explication sémantique de la décohérence dans Wiki
comment les objets passent-ils d'un état déterminé à des états superposés ?
merci
@+
Je peux me tromper mais déjà pour moi il n'y a pas qu'une seule façon de comprendre la transition quantique -> classique.
Originellement la décohérence cherche à comprendre pourquoi on peut difficilement avoir des états "cohérents" superposés pour des objets macroscopiques même si on cherche à en obtenir. Comme dit ailleurs, cette question est aussi reliée, pour certains, au problème de la mesure.
Je précise états cohérents ici (mais je ne suis plus certain que c'est le bon mot) pour signifier que seulement un certain type de comportement quantique est "interdit" par la décohérence.
Pour donner un exemple extrème, si tu considères une naine blanche et bien elle ne pourra raisonnablement jamais être dans un état superposé de moment cinétique de spin par exemple mais par contre toutes ses propriétés thermodynamiques (macroscopiques donc) sont indéniablement d'origine quantique.
Du coup, dans la plupart des cas, la limite quantique <-> classique s'opère simplement, d'une certaine façon, en regardant si pour le système considéré, la description a besoin d'être quantique ou classique pour capturer la physique qui y est à l'oeuvre ; c'est que ce qu'on appelle habituellement la limite.
EDIT: il confirmera mais je pense que je rejoins le dernier paragraphe de Keidara.
Autant je suis d'accord avec la suite de ton paragraphe, autant je ne suis pas d'accord avec l'analogie. De ce que j'en comprends, la décohérence fait référence à une fuite irreversible d'information du système observé vers l'exterieur.
C'est exactement la même chose que mettre une goutte d'encre dans un verre d'eau : une fois la goutte diluée il est impossible de revenir en arrière.
Je sais, tu as poussé trop loin l'analogie. Je voulais juste mettre en évidence que la limite quantique/classique (bien que floue,certes) s'apparente pour moi à d'autres frontières, comme une frontière solide-liquide : parcoure-là dans un sens ou dans l'autre, il y a une seule frontière, pas une frontière dépendant du sens du parcours,comme le suggère la question initiale.
En outre en y réfléchissant, la question de l'irréversibilité induite par la décohérence, on s'en fiche. Moi, ma "variable", c'est le temps de cohérence : je prends un système, je le rends de plus en plus volumineux, et je regarde si jusqu'où je peux observer le caractère quantique de ce système. Et ensuite, je fais la même chose en sens inverse. Si je fais ça, je ne vois pas pour quelle raison les choses seraient différentes à l'aller et au retour, et donc je ne vois pas pourquoi on devrait avoir à décrire une limite quantique->classique ET une limite classique->quantique (ce qui est ce que j'ai compris de la question initiale).
Ba oui mais bon c'est pourtant une caractéristique de la décohérence...
Si tu fais ça de façon "théorique" pourquoi pas mais dans la vraie vie je ne pense pas que ce que tu proposes ai grand sens.Moi, ma "variable", c'est le temps de cohérence : je prends un système, je le rends de plus en plus volumineux, et je regarde si jusqu'où je peux observer le caractère quantique de ce système. Et ensuite, je fais la même chose en sens inverse.
Selon moi, mais je me trompe peut être, la décohérence c'est une "mesure" incontrolée faite par l'environnement sur certaines observables "non relevantes". Revenir en arrière après une décohérence n'a donc pas de sens même si, d'une façon ou d'une autre tu arrives à retrouver le caractère potentiellement quantique de ton système.
bon,...
la décohérence apporte une réponse physique et mathématique à la transition quantique => classique. les ondes de masse se déphasent, et la matrice de densité se diagonalise.
Mais, pour la transition inverse, ça ne semble intéresser personne
Par exemple, un électron classique accéléré qui finit par devenir captif d'un noyau.Suivant quel mécanisme passe t-on de la vision classique à l'approche quantique ? et ça se traduit comment mathématiquement ?
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Il n'y a pas de transition classique -> quantique car le passage inverse repose sur la limitebon,...
la décohérence apporte une réponse physique et mathématique à la transition quantique => classique. les ondes de masse se déphasent, et la matrice de densité se diagonalise.
Mais, pour la transition inverse, ça ne semble intéresser personne
Par exemple, un électron classique accéléré qui finit par devenir captif d'un noyau.Suivant quel mécanisme passe t-on de la vision classique à l'approche quantique ? et ça se traduit comment mathématiquement ?
Plus prosaïquement : pour un problème singulier, si
C'est le cas pour la Mécanique quantique puisqu'il y a des
Tout ceci résute du fait que
bonjour Armen,Il n'y a pas de transition classique -> quantique car le passage inverse repose sur la limite)
il faudrait pour cela que "et non pas une constante
ceci dit, je comprends ce que tu veux dire, mais ça ne répond pas à mon interrogation
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
bonjour,
je n'avais pas réagi à votre réponse immédiate, mais, maintenant, je suis un peu interloqué par cette affirmation
Troisième postulat :
La mesure d’une grandeur physique A ne peut donner comme résultat
qu’une des valeurs propres de l’observable correspondante.
et les vecteurs propres sont linéairement indépendants. on ne peut donc observer des états superposés, me semble-t-il
c'est peut-être une confusion avec les états intriqués et les expériences d'Alain Aspect ? ou c'est moi qui ai loupé une marche
désolé
@+
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Bonjour,
oui mais si vous maitrisez la construction de votre système quantique, par exemple dans l'état superposé a*phi1 + b*phi2 (a^2+b^2=1), alors vous pouvez produire N systèmes et faire N mesures : à chaque fois vous allez obtenir une seule réponse, mais vous pouvez ainsi vérifier la loi de probabilité et donc conclure que l'état était superposé.
Dans ce cas de figure simpliste, on peut toujours avoir un doute : comment être sûr d'avoir toujours le même état au départ. On peut alors créer des états plus compliqués : en particulier en ajoutant un déphasage qui dépend du temps entre les deux états. Alors selon l'instant de la mesure, la probabilité d'obtenir phi1 pu phi2 change et peut même s'annuler à certains instants.
tout à fait d'accord
le problème était en fait sur l'utilisation du verbe observer . Dans votre cas, il s'agit d'une déduction suite à observations, et non d'une observation directe, bien entendu
@+
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Bonjour,
oui, l'observation est bien sûr indirecte. Mais remarquez que c'est le cas la plupart du temps en physique, notamment aux petites échelles : par exemple, jamais personne n'a _observer_ de quark.
bonjour Ouroboros
oui, on pourrait traiter ce phénomène en deux parties :
- l'émission de la particule en mode classique
- la traversée des fentes et l'observation de l'impact en mode quantique.
Mais, justement, on élude la description de la transition en donnant directement l'explication globale en mode quantique
en fait, je pense que la théorie de la décohérence s'imposait à cause de la faiblesse de l'explication par l'effondrement de la fonction d'onde, mais, comme dans l'autre sens, il n'existe aucun postulat sujet à controverse, pourquoi y consacrer du temps ?
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Bonjour,
tout d'abord, la théorie de la décohénrece ne s'impose pas, elle découle des postulats de la mécanique quantique (ce n'est pas quelque chose que l'on ajoute à la théorie).
Ensuite, comme dit plus haut, il n'y a pas de transition classique -> quantique. Le monde est quantique, c'est tout.
La transition quantique - > classique a un sens car elle n'est pas évidente. La mécanique quantique est bien plus riche, et il n'est pas trivial qu'elle redonne les même résultats que la physique classique lorsque cette dernière décrit correctement l'expérience.
Voila un exemple :
imaginez que vous ayez deux appareils photos, l'un avec 1000 pixels, l'autre avec 10^6 pixels. La première photo sera "pixélisée", la seconde beaucoup moins et elle offrira plus de détail. Maintenant, avec la photo 2 vous pouvez (en appliquant des filtres par exemple) obtenir la photo 1 moins précise (équivalent quantique -> classique). Mais en aucun cas, vous pouvez obtenir la photo 2 à partir de la photo 1 (classique -> quantique).
SI vous voulez décrire un phénomène quantiquement, il faut le faire depuis le début.
Un autre exemple plus physique serait de calculer entre t=0 et t1 la position de N particules précisément, puis entre t1 et t2 faire une étude statistique (énergie, entropie, pression température ..) et espérer pouvoir re-déterminer la position précise des particules au temps t3>t2.
Pourquoi en mode classique ? Et d'ailleurs qu'est ce que ça veut dire ?bonjour Ouroboros
- l'émission de la particule en mode classique
Ce qui est la meilleure chose qu'on puisse faire...Mais, justement, on élude la description de la transition en donnant directement l'explication globale en mode quantique
La théorie de la décohérence permet d'expliquer pourquoi on ne peut pas imaginer une porte à la fois fermée et ouverte à notre échelle indépendament de la présence de quelqu'un pour faire la mesure.en fait, je pense que la théorie de la décohérence s'imposait à cause de la faiblesse de l'explication par l'effondrement de la fonction d'onde
C'est une critique ou bien c'est du pragmatisme ? Je ne comprends pas quel est le problème.mais, comme dans l'autre sens, il n'existe aucun postulat sujet à controverse, pourquoi y consacrer du temps ?
oui, tout à fait d'accord
D'ailleurs, je cherche en vain la photo d'un électron
@+
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Bonjour,
non je ne trouve pas la question de Christian Arnaud impertinente.
En effet si on peut" observer" des systemes en états superposés, les "observer" entrer en décohérence et "voir" ces états superposés disparaître, peut on à l'inverse "voir" un système comportant un unique état, suite à une décohérence, couplage avec l'environnement, réduction du paquet d'onde, peu importe, prendre d'autres valeurs simultanées après avoir arrêté toute mesure et pris les précaution nécessaires pour que le système soit isolé de toute interaction avec l'environnement, et donc "revenir" en états superposés. Je sais que c'est très mal dit mais je pense que vous avez compris le sens de mon propos.
C'est donc un élément de réponse, apparemment il semble impossible qu'un système reprenne ses états superposés.Salut,
Je peux me tromper mais déjà pour moi il n'y a pas qu'une seule façon de comprendre la transition quantique -> classique.
Originellement la décohérence cherche à comprendre pourquoi on peut difficilement avoir des états "cohérents" superposés pour des objets macroscopiques même si on cherche à en obtenir. Comme dit ailleurs, cette question est aussi reliée, pour certains, au problème de la mesure.
Je précise états cohérents ici (mais je ne suis plus certain que c'est le bon mot) pour signifier que seulement un certain type de comportement quantique est "interdit" par la décohérence.
Pour donner un exemple extrème, si tu considères une naine blanche et bien elle ne pourra raisonnablement jamais être dans un état superposé de moment cinétique de spin par exemple mais par contre toutes ses propriétés thermodynamiques (macroscopiques donc) sont indéniablement d'origine quantique.
Du coup, dans la plupart des cas, la limite quantique <-> classique s'opère simplement, d'une certaine façon, en regardant si pour le système considéré, la description a besoin d'être quantique ou classique pour capturer la physique qui y est à l'oeuvre ; c'est que ce qu'on appelle habituellement la limite
EDIT: il confirmera mais je pense que je rejoins le dernier paragraphe de Keidara.
Cela m'amène à une autre question, qui peut être totalement hors sujet, mais j'y vois pourtant des similitudes : cette impossibilité de revenir en états superposés peut elle s'apparenter à l'entropie, qui ne se fait que dans un sens, ou à la "flèche du temps" ?
vous voyez où je veux en venir?
Mais alors, ce chat de Schrödinger, il est mort ou est vivant ?
J'ai lu dans un article de La Recherche que des expériences étaient en préparation, ou plutôt qu'on imaginait des expériences où on puisse détecter une particule en état superposés par interaction avec son environnement immédiat, mais sans interagir directement avec la particule pour ne pas provoquer la décohérence. Je pense que c'en est au stade du concept, et loin d'une réalisation pratique.
Salut,
Oui, les deux sont liés. Le caractère irréversible de la mesure quantique est tout à fait lié à ça.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
bonjour PushTheButton
Décidément, cette question de la flèche du temps revient tout le temps
@+
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
bonjour Mix00,
Avant de vous laisser sur ce fil avec la flèche du temps, je ne peux m'empêcher de réagir à cette affirmation : si la décohérence découle des postulats, alors c'est .... tardivement : "La théorie de la décohérence a été introduite par Hans Dieter Zeh en 1970", tiré de :
http://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9...ence_quantique
Comme je l'ai écrit ailleurs, cet effort théorique apparaissait nécessaire (donc... s'imposait) pour débarrasser la MQ de l'ésotérisme lié à l'effondrement de la fonction d'onde (et donc au mystère de la mesure).
Ceci-dit, je comprends très bien votre exemple autour de la définition d'un appareil photo
Finalement, je crois que ce qui me chagrine, c'est que si je devais expliquer la MQ à un de mes petits enfants, je lui dirais en préambule qu'effectivement il y a deux mondes différents pour notre description et que l'on passe de la plus fine à la plus grossière par une opération de décohérence -que l'on sait décrire- mais que, pour le moment, on ne sait pas décrire l'opération inverse
@+
"De la discussion jaillit la lumière" .... parfois ....
Bonjour,
parce que l'opération n'existe pas ! Comme je l'ai expliqué au dessus. De même :
- avec l'optique géométrique, vous ne pouvez pas démontrer les équations de Maxwell (l'inverse est possible).
- avec les équations de Maxwell vous ne pouvez pas démontrer la QED (l'inverse est possible)
- avec la QED vous ne pouvez pas expliquer l'interaction electrofaible (l'inverse est possible)
etc
En physique, on établit des modèles de plus en plus précis et globaux qui sont en quelque sorte des évolutions des modèles précédent. Il est donc normal que les anciens modèles ne permettent pas d'expliquer les nouveaux.
Si la décohérence à mis tant de temps à être "découverte" c'est que la mécanique quantique est loin d'être évidente. Il fallait y penser, car en mécanique classique, les physiciens on pris l'habitude de pouvoir décorréler l'environnement du système de mesure.
cordialement,
