La physique quantique exige-t-elle la non-localité ?

[invite6754323456711]

Que faut-il en conclure alors ?

Que nous avons un grand degré de liberté quand au signifié de l’étiquetage "réalité". Nous avons construit un fondement théorique assez simple qui peut se résumer à quelques règles de bases :

— A un état du système quantique est associe un vecteur d’état (ou ket d’état), élément d’un espace des états, espace vectoriel qui présente la particularité d’être défini sur les nombres complexes.
— Une grandeur physique du système n’est plus seulement représentée par l’ensemble des valeurs qu’elle peut prendre. Elle n’a de valeur, disons a, que lorsque le système est dans un état spécifique. Notons en le ket |a > (Il faut bien sûr une valeur d’une autre grandeur pour identifier l’état si la valeur a est dégénérée. Mais ce n’est que broutille technique) Ainsi, une grandeur physique est représentée par un ensemble de doublets (valeur, ket): {(a,|a>)}.
— Une équation du mouvement, dite de Schrodinger, dans laquelle l’opérateur linéaire H, l’hamiltonien du système, génère l'évolution du vecteur d’état au cours des translations dans le paramètre temps.
— Enfin, une règle aussi simple que mystérieuse : la probabilité de “trouver” l’état |ψ> dans l’état |φ> est donnée par le module carre de leur produit scalaire hermétique, |<ψ|φ>|²


Delà ce qui est nettement plus complexe est sa mise en équation (construire un modèle) relativement à une problématique visée que l'on se pose, mais cela ne dit toujours rien sur la "réalité" et la nature des choses (si tant est que cette question est un sens) alors pourquoi faudrait-il s'enfermer que dans une seule interprétation.

Je rejoins le point de vue de chaverondier, exploitons sans tabou les degrés de libertés dont nous disposons pour construire des expérimentations nous permettant : "on prédit un résultat vérifiable expérimentalement et que cette vérification invalide la prédiction."

Patrick
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[jacquolintégrateur]

Citation de ù100fil:

Jusqu’à une certaine époque le concept de photon n’était pas réellement nécessaire pour expliquer le monde physique. La raison du succès du photon n'a t-elle pas tenu à la simplicité de sa fécondité de la représentation qu’il propose à notre imagination; de l’impulsion et de l’énergie, commodes pour nos calculs, généralement fondés sur des lois de conservation. Le calcul faisant lui, apparemment, avancer le schmilblick pourquoi auraient-ils eu besoins de se poser des questions que tu présentes comme chimérique ?

Bonjour
Erreur!! Il est vrai que l'hypothèse du photon n'était pas requise impérativement pour interpréter les échanges discontinus d'énergie dont l'hypothèse, formulée par Planck, avait permis de retrouver la loi de la répartition spectrale de l'énergie dans le rayonnement noir: Planck a même passé une partie du restant de son existence à essayer (vainement) de trouver une alternative. C'est Einstein qui a mis le feu aux poudres!! En considérant la lumière comme un "gaz de photons" (le terme n'existait pas encore) dont il a établi la statistique simplement en admettant qu'ils étaient indiscernables (les photons se ressemblent encore plus que les jumeaux de Bokanovski!! "Le Meilleur des Mondes" Haldous Huxley) (et en utilisant la très classique formule de Stirling pour calculer les approximations de x! qui gouverne les distributions infinies) non seulement, il a retrouvé la loi de Planck, mais, comme il manquait un terme qui s'est avéré être lié à ce qu'on a appelé "l'émission stimulée", il en a fait la découverte!! mais surtout, il a pu interpréter "l'effet photo-électrique" et expliquer la dépendance entre l'énergie des électrons produits et la fréquence de la lumière qui les extrayait et les éjectait, ce qui lui a valu le Prix Nobel!! Et une avalanche de calamités s'est abattue sur l'échine des malheureux physiciens!! Car, en particulier, si la lumière n'était qu'un gaz de photons, on ne voyait vraiment pas pourquoi on obtenait de très belles franges d'interférence en éclairant les trous d'Young avec une source tellement faible qu'il ne pouvait guère y avoir qu' un SEUL photon à la fois dans l'appareil, à condition d'accumuler pendant assez longtemps sur une plaque photographique!! Tout se passait comme si ces p... de photons avaient interféré avec ceux qui étaient déjà passés ou qui allaient passer un peu plus tard!!!
Je ne dis pas vraiment que toutes les questions de ce genre soient chimériques. Je dis simplement qu'elles sont souvent prématurées: pendant des lustres, la biologie s'est enlisée dans le vitalisme totalement stérile, parce que on ne pouvait vraiment pas soupçonner, ne fût-ce que le concept, de "code génétique".
Cordialement

[jacquolintégrateur]

Citation de ù100fil:

— Enfin, une règle aussi simple que mystérieuse : la probabilité de “trouver” l’état |ψ> dans l’état |φ> est donnée par le module carre de leur produit scalaire hermétique, |<ψ|φ>|2

Bonjour
Tu laisses un peu de flou sur l'essentiel!! Ce n'est pas la règle de Born sur les probabilités données par le carré de l'amplitude de psi qui est "mystérieuse", c'est surtout le fait que l'équation de Schrödinger (ou équivallent) strictement linéaire ne permet absolument pas de comprendre comment, lors d'une mesure il se trouve "comme par magie" (le mot est de Schrödinger lui même) qu'il ne reste plus qu'une valeur propre!! La désintrication ne fait, apparemment, que remplacer une superposition d'états par un mélange statistique mais ne donne pas UN SEUL état.
Cordialement.

[mariposa]

Pourquoi des grands noms de physiciens comme Heisenberg qui ont contribué de manière très significative aux fondements de la MQ se sont-ils pris à ces interrogations épistémologiques si la MQ leurs apportaient des réponses avec 10 décimales après la virgules ?

Des citations de Heisenberg :

Patrick

Bonjour,

Certes et il y avait de quoi s'interroger et Heisenberg le premier puisque c'est lui qui a le premier trouver le truc qui expliquait le spectre des atomes à savoir le produit non commutatif des matrices. Sa conclusion épistémologique est sur le fond très simple: On ne peut parler que de ce que l'on mesure. C'est presque du Saint Thomas d'Aquin des temps modernes.

90 ans plus tard je constate qu'il avait raison. Comme dirait Feymann: Les particules sont folles mais au moins le sont-elles toutes de la même manière.

[mariposa]

[QUOTE=Pio2001;3873432]

Restons-en à ce qui est expérimentalement démontré : il n'y a pas de variables cachées locales (Bell)... (ni de variables cachées non contextuelles, Kochen-Specker, ni de variables cachées associées à des systèmes séparables, Leggett).

C'est une façon déjà plus précise de formuler que "Expérimentalement les phénomènes quantiques sont intrinsèquement aléatoires." Cela permet de retrouver ce qui est implicitement omis tellement cela paraît évident :

Expérimentalement les phénomènes quantiques sont intrinsèquement aléatoires ou en contradiction avec la relativité restreinte.

Ceci, au vu des interprétations possibles, peut encore être affiné :

Expérimentalement, les phénomènes quantiques sont intrinsèquement aléatoires, ou en contradiction avec la relativité restreinte, ou avec le principe de causalité (Cramer).

Bonjour,


Je ne peux pas être d'accord avec cela:


La MQ est:

1- Du point de vue mathématique rigoureusement bien établie depuis les travaux de Von Neumann sur ses fondements mathématiques.

2- En accord parfait avec la réalité expérimentale et personne n'imagine aujourd'hui qu'elle soit prise en défaut.

3- La MQ n'est absolument pas en contradiction avec la relativité. Par ailleurs ce n'est pas parce qu'il y a des corrélations que cela doit imposer la causalité. C'est une erreur standard de l'entendement humain de l'homme de la rue.

[mariposa]

Tu dois alors pouvoir répondre à ma question sur la liste assez longue des physiciens comme Heisenberg qui se sont posés des questions inutiles et que d'autres aujourd'hui continuent à se poser.

Patrick

Heisenberg a répondu à cela par anticipation:

Je cite de mémoire le contenu de son expression:

"Les gens sont prêts a accepter des idées nouvelles mais pas à renoncer aux idées anciennes".

Ce que je traduirais dans un langage de Laborit:

"C'est une simple question d'homéostasie intellectuelle."

Ce qui veut dire dans ce contexte les gens cherchent à résoudre des problèmes que la Science ne pose pas mais qui sont posés à l'entendement humains de certains.

[mariposa]

— Enfin, une règle aussi simple que mystérieuse : la probabilité de “trouver” l’état |ψ> dans l’état |φ> est donnée par le module carre de leur produit scalaire hermétique, |<ψ|φ>|²

En quoi cela est-il mystérieux?

[jacquolintégrateur]

Citation de Mariposa:

Certes et il y avait de quoi s'interroger et Heisenberg le premier puisque c'est lui qui a le premier trouver le truc qui expliquait le spectre des atomes à savoir le produit non commutatif des matrices.

Bonjour
Un petit bémol, pour l'histoire, si vous permettez: ce n'est pas Heisenberg le premier mais Bohr et Sommerfeld. Sommerfeld a tenu compte des corrections relativistes en calculant les orbites de l'électron et ,même, calculé la valeur correcte de la constante de structure fine (1/137), mais au prix d'une sacrée entourloupe: lui et Bohr admettaient que l'électron, plongé dans le champ électrique formidable du noyau et soumis à d'énormes accélérations, ne rayonnait pas tant qu'il se trouvait sur une orbite "quantifiée", ce qui eût vallu un zéro pointé à nimporte lequel de leurs étudiants!! Pour cette raison, Heisenberg a décidé de se passer des modèles d'atomes et de ne prendre en compte que les niveaux d'énergie et les transitions (ce que l'on observait), toutes données qu'il a intégrées dans le schéma Hamiltonien de la mécanique classique, au grand dam des physiciens, dont la pluspart avaient depuis longtemps oublié le calcul matriciel. Quel soulagement quand Schrödinger a établi son équation d'onde!! Manque de chance, elle s'est vite révéllée mathématiquement équivallente à la formulation matricielle et la fonction d'onde s'est résorbée en un fantôme inconsistant!!
Cordialement

[mariposa]

Citation de Mariposa:

Bonjour
Un petit bémol, pour l'histoire, si vous permettez: ce n'est pas Heisenberg le premier mais Bohr et Sommerfeld. Sommerfeld a tenu compte des corrections relativistes en calculant les orbites de l'électron et ,même, calculé la valeur correcte de la constante de structure fine (1/137), mais au prix d'une sacrée entourloupe: lui et Bohr admettaient que l'électron, plongé dans le champ électrique formidable du noyau et soumis à d'énormes accélérations, ne rayonnait pas tant qu'il se trouvait sur une orbite "quantifiée", ce qui eût vallu un zéro pointé à nimporte lequel de leurs étudiants!! Pour cette raison, Heisenberg a décidé de se passer des modèles d'atomes et de ne prendre en compte que les niveaux d'énergie et les transitions (ce que l'on observait), toutes données qu'il a intégrées dans le schéma Hamiltonien de la mécanique classique, au grand dam des physiciens, dont la pluspart avaient depuis longtemps oublié le calcul matriciel. Quel soulagement quand Schrödinger a établi son équation d'onde!! Manque de chance, elle s'est vite révéllée mathématiquement équivallente à la formulation matricielle et la fonction d'onde s'est résorbée en un fantôme inconsistant!!
Cordialement

Merci de ses précisions d'ordre historique et au passage j'apprécie beaucoup l'humour qui accompagne tes explications.

On pourrait noter que lorsque Heisenberg trouver le truc des produits de matrices non commutatifs, ce n'aurait été qu'une situation provisoire résultant d'un inévitable empirisme. Avec le recul d'aujourd'hui il est étonnant de constater qu'Heisenberg a tapé dans le mille. En effet il est rapidement apparu que cela traduisait des propriétés mathématiques enracinées dans la physique classique: A savoir que la MQ est une représentation des crochets de Poisson dans des espaces de Hilbert, et au delà des espaces de Hilbert sans équivalent classique.

J'observe qu'Alain Connes a fondé un nouveau chapitre de mathématiques, la géométrie non commutative, en prenant comme point de départ les résultats empiriques d'Heisenberg et rien d'autres.

J'observe également que les LQGistes prennent comme base de départ pour quantifier la RG l'établissement d'une représentation des crochets de Poisson: Les variables d' Astekhar.

Si en plus je souligne la multitude des "particules" qui existent en 2D, les anyons, alors je constate que la puissance déraisonnable des mathématiques submerge toutes considérations philosophiques. J'ai le regret de constater que les considérations épistémologiques, au demeurant légitimes, n'ont pas fait avancer d'un demi-ïota le chmilblic

La ligne de force de la physique fondamentale tourne autour des groupes (donc de leur représentations) et de la topologie globale des espaces de représentation.

[albanxiii]

Bonjour,

Tant qu'on est dans le "pinaillage" (sans intention péjorative de ma part, j'ai beaucoup apprécié le dernier post de jacquolintegrateur) :

je constate que la puissance déraisonnable des mathématiques

Vous faites donc de même qu'Eugene Wigner dans son article "La déraisonnable efficacité des mathématiques dans les sciences naturelles".

[Pio2001]

Bonjour,

Je ne peux pas être d'accord avec cela:
[...]
3- La MQ n'est absolument pas en contradiction avec la relativité.

En effet... dans l'interprétation standard ou de Copenhague.

Mais dans l'interprétation de Bohm, elle l'est. Ainsi que dans certaines descriptions de l'interprétation d'Everett (décohérence instantanée et à distance des résultats de mesure possibles).

Lorsqu'on établit l'inégalité de Bell, on pose deux hypothèses de départ : que les résultats de mesure dépendent d'une fonction de distribution des variables cachées, et que la relativité restreinte est valable (Autre hypothèse implicite, violée dans l'interprétation d'Everett : les résultats de mesure sont déterminés).
Or la MQ viole ladite inégalité.

En affirmant que "La MQ n'est absolument pas en contradiction avec la relativité", tu affirmes par ricochet que "certaines interprétations" de la MQ sont fausses (par exemple les deux cas cités ci-dessus, qui violent la relativité).
Cela montre très bien que le terme "interprétation" n'est pas adéquat. Si ce n'étaient vraiment que des interprétations, elles ne pourraient être ni vraies ni fausses.

Certes, aucun résultat expérimental n'a pu faire pencher la balance vers une violation, au niveau subquantique, de la relativité. C'est tout-à-fait remarquable, et c'est un point essentiel de l'interprétation "par défaut".

Les autres interprétations, notamment celles à variables cachées non locales, sont plus exotiques, il faut bien le reconnaître. Mais aucune expérience n'a pu les réfuter non plus. Aucune n'a d'ailleurs jamais été envisagée.
Je décris un exemple d'une telle expérience, qui devrait pouvoir départager certaines interprétations à variables cachées non locales, dans ce message : http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post2231503
Je pense que l'on peut en tirer des prédictions chiffrées, telles que celles proposées dans ce message : http://forums.futura-sciences.com/ph...ml#post2359619
Je parle au conditionnel, car j'ai été un peu vite dans mes calculs, et je ne me suis pas relu depuis.

Cette expérience de pensée n'a de sens que si des variables cachées non locales existent. Pour pouvoir faire des prédictions nouvelles, je me suis naturellement appuyé sur le mécanisme, inconnu aujourd'hui, qui relierait ces variables cachées aux objets quantique : Comme on l'a vu plus haut, je ne risque pas de faire de prédictions nouvelles en n'utilisant que la MQ.

[invite6754323456711]

En quoi cela est-il mystérieux?

C'est tout ce que le formalisme peut nous dire. Aller au delà, hasard absolu, libre arbitre par exemple, c'est de l'interprétation. Le formalisme nous donne accès qu'à des probabilités même si depuis plus de 40 ans nous avons droit au même discours qui intègre de manière implicite une interprétation, mais ce n'est pas la seule.

Patrick

[invite7863222222222]

nous avons droit au même discours qui intègre de manière implicite une interprétation, mais ce n'est pas la seule

Pouvez-vous préciser quel discours vous visez et de quelle interprétation implicite il s'agit ?

[invite6d525980]

Rien, j'ai écrit l'inverse

Ah oui, au temps pour moi, j'ai lu trop vite.

Et si c'était l'inverse ? Et si c'était ce qui est mesuré à l'instant t+quelque chose qui dépendait de ce qui est mesuréà un instant t ? Les deux points de vue sont symétriques. Partant d'une corrélation expérimentalement constatée entre deux événements, pourquoi partir du principe que c'est l'événement futur qui cause l'événement passé ?

OK, si vous voulez, raisonnons sur une supposée symétrie de l'expérience. Dans ce cas, force est de constater qu'on a comportement corrélé par delà une distance temporelle (comme on avait cela dans Aspect, avec une distance spatiale). D'une certaine façon, ces expériences de gomme quantique mettent en évidence une non-séparabalité temporelle. (Ca ne me surprend pas, pour au moins deux raisons : 1) temps et espace sont liés depuis Einstein, et 2) le temps est en voie d'élimination dans la physique moderne).


Prenons par exemple l'expérience de gomme quantique simple (de mémoire, je n'ai plus le papier sous la main):

1. On a un interférométre de Mach-Zehnder, pas de tracking du chemin suivi, tous les atomes se retrouvent en un seul point après le second miroir semi-réfléchissant.
2. On tracke le passage de l'atome au moyen d'un photon relâché dans une cavité ad hoc, au passage de l'atome. Ce dernier, se doutant qu'il est observé , n'interfére plus avec lui-même. On retrouve 50% des atomes d'un côté et 50% de l'autre sur le miroir semi-réfléchissant. (Notons qu'il n'est pas nécessaire de prendre connaissance de la présence ou non du photon dans la cavité. La simple possibilité d'identifier le trajet suivi suffit à anéantir les interférences).
3. On tracke, puis efface après coup cette trace, en libérant le photon : Les atomes, bien que déjà passés par un chemin ou l'autre, se remettent à interférer à l'arrivée.

On est vraiment, à l'intérieur de ce dispositif, dans une sorte de "bulle" spatio-temporelle où ce qui advient ne peut trouver d'explication locale, que ce soit du point de vue spatial ou du point de vue temporel.

Entièrement d'accord. En fait, toutes les interprétations posent problème !

Pas celle de Copenhague, à ma connaissance.

Rappelons tout de même, pour plus de précision, que c'est le réalisme local, qui est invalidé.

Oui, nous sommes d'accord. Un réalisme des objets localisés dans le temps et dans l'espace.

Le problème, toutefois, c'est qu'un réalisme non-local échappe au cadre intuitif a priori de notre entendement, qui suppose une immersion de la réalité dans le temps et dans l'espace. De sorte qu'il devient délicat d'appeler objectiviste un tel réalisme. (D'Espagnat parle de "réalisme ouvert").

[invite7863222222222]

Le problème, toutefois, c'est qu'un réalisme non-local échappe au cadre intuitif a priori de notre entendement, qui suppose une immersion de la réalité dans le temps et dans l'espace. De sorte qu'il devient délicat d'appeler objectiviste un tel réalisme. (D'Espagnat parle de "réalisme ouvert").

L'affranchissement de ces notions (subjectives), constitue au contraire un rapprochement vers l'objectivité.

En quelque sorte, la physique quantique nous en apprend de manière sûre sur la réalité que n'importe quel mystiscisme.

[mariposa]

Bonjour,

Vous faites donc de même qu'Eugene Wigner dans son article "La déraisonnable efficacité des mathématiques dans les sciences naturelles".

Absolument. Je me contente de le paraphraser.

J'aime beaucoup également l'expression de Feymann:

"Les particules sont folles, mais elles le sont toutes de la même façon".

[Pio2001]

Prenons par exemple l'expérience de gomme quantique simple (de mémoire, je n'ai plus le papier sous la main):

1. On a un interférométre de Mach-Zehnder, pas de tracking du chemin suivi, tous les atomes se retrouvent en un seul point après le second miroir semi-réfléchissant.
2. On tracke le passage de l'atome au moyen d'un photon relâché dans une cavité ad hoc, au passage de l'atome. Ce dernier, se doutant qu'il est observé , n'interfére plus avec lui-même. On retrouve 50% des atomes d'un côté et 50% de l'autre sur le miroir semi-réfléchissant. (Notons qu'il n'est pas nécessaire de prendre connaissance de la présence ou non du photon dans la cavité. La simple possibilité d'identifier le trajet suivi suffit à anéantir les interférences).
3. On tracke, puis efface après coup cette trace, en libérant le photon : Les atomes, bien que déjà passés par un chemin ou l'autre, se remettent à interférer à l'arrivée.

On est vraiment, à l'intérieur de ce dispositif, dans une sorte de "bulle" spatio-temporelle où ce qui advient ne peut trouver d'explication locale, que ce soit du point de vue spatial ou du point de vue temporel.

La description me paraît incomplète. Est-ce équivalent à l'expérience de la gomme quantique décrite sur le Wikipedia anglais ?
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_eraser

Ces expériences pourraient être interprétées sans problème avec des variables cachées locales.

[invite6d525980]

La description me paraît incomplète. Est-ce équivalent à l'expérience de la gomme quantique décrite sur le Wikipedia anglais ?
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_eraser

Non, c'est un dispositif plus simple, qui est décrit dans ce papier (je l'ai retrouvé) : http://arxiv.org/PS_cache/arxiv/pdf/...911.2072v2.pdf

[mariposa]

Ah oui, au temps pour moi, j'ai lu trop vite.



OK, si vous voulez, raisonnons sur une supposée symétrie de l'expérience. Dans ce cas, force est de constater qu'on a comportement corrélé par delà une distance temporelle (comme on avait cela dans Aspect, avec une distance spatiale). D'une certaine façon, ces expériences de gomme quantique mettent en évidence une non-séparabalité temporelle. (Ca ne me surprend pas, pour au moins deux raisons : 1) temps et espace sont liés depuis Einstein, et 2) le temps est en voie d'élimination dans la physique moderne).


Prenons par exemple l'expérience de gomme quantique simple (de mémoire, je n'ai plus le papier sous la main):

1. On a un interférométre de Mach-Zehnder, pas de tracking du chemin suivi, tous les atomes se retrouvent en un seul point après le second miroir semi-réfléchissant.
2. On tracke le passage de l'atome au moyen d'un photon relâché dans une cavité ad hoc, au passage de l'atome. Ce dernier, se doutant qu'il est observé , n'interfére plus avec lui-même. On retrouve 50% des atomes d'un côté et 50% de l'autre sur le miroir semi-réfléchissant. (Notons qu'il n'est pas nécessaire de prendre connaissance de la présence ou non du photon dans la cavité. La simple possibilité d'identifier le trajet suivi suffit à anéantir les interférences).
3. On tracke, puis efface après coup cette trace, en libérant le photon : Les atomes, bien que déjà passés par un chemin ou l'autre, se remettent à interférer à l'arrivée.

On est vraiment, à l'intérieur de ce dispositif, dans une sorte de "bulle" spatio-temporelle où ce qui advient ne peut trouver d'explication locale, que ce soit du point de vue spatial ou du point de vue temporel.

Bonjour,

Je profite de ta description de l'expérience de la gomme quantique pour m y intéressé.

La première chose qui m'interpelle est la notion de tracking du chemin suivi. Je connais peu de choses en optique quantique mais j'avoue que cette expression est choquante parce que en MQ une particule ne suit jamais 1 chemin (auquel cas il s'agit de physique classique). On emploie en MQ le concept de chemin uniquement dans le formalisme d'intégrale de chemin de Feymann et dans ce formalisme, le probabilité d'aller d'un point r à un autre point r' est une somme sur tous les chemins et où le poids d'un chemin dépend de l'action classique S(chemin) associé à ce chemin.

Quand tu dis que le photon est relâché dans une cavité au passage de l'atome il faudrait préciser le devenir du photon (surtout occupe t-il un mode de la cavité dissipatif ou non dissipatif). En effet cette question est plus qu'importante puisque modifier les chemins de Feymann accessibles aura pour conséquences une modification de la figure d'intérférence.

Question beaucoup plus subtile: Dans le cas où le photon est relaché et non absorbé est-ce que la topologie des classes de chemin est modifiée. Cette question est cruciale car les chemins non équivalents par déformation continue n’interfèrent pas.

Plus généralement quels sont les chemins suivis par le photon dans la cavité.

Comment libère-t-on le photon?

Apparemment tu as l'air de dire que les atomes interférent après être passés dans la cavité le photon étant relâché ensuite et tu as l'air de présenter cela comme un paradoxe. Cela m'apparait comme une lecture classique et donc engendrant un paradoxe. En effet ce qui interfère ce n'est pas 1 atome cad un problème à 1 corps mais un problème à 2 corps (1 atome + 1 photon).

En bref bien que je ne connaisse pas grand chose à l'optique quantique, (mais ayant quelques connaissances sur le problème à N corps) je trouve que ta présentation est trop éloignée des principes fondamentaux de la MQ et chargée d’ambiguïté

[invite6d525980]

Si en plus je souligne la multitude des "particules" qui existent en 2D, les anyons, alors je constate que la puissance déraisonnable des mathématiques submerge toutes considérations philosophiques. J'ai le regret de constater que les considérations épistémologiques, au demeurant légitimes, n'ont pas fait avancer d'un demi-ïota le chmilblic

Il est quand même délicat d'affimer cela, car sur le fond, ce qui fait avancer les choses, le chmilblic , ce ne sont ni les maths, ni la physique, ni la philosophie, mais les gens qui cherchent...

Et par exemple, dans le cas d'Heisenberg puisque c'est de lui qu'il était question, il suffit de lire, non pas ses écrits directement philosophiques (Le manuscrit de 1942, Physics and philosophy), mais ses "mémoires" (La partie et le tout), souvent composés sous la forme des dialogues chère à la philosophie traditionnelle, pour comprendre que les considérations épistémologiques et la philosophie n'étaient pas pour lui une réflexion à côté, issues de son travail en physique, mais en faisaient bel et bien partie, dès le début. C'est aussi par des réflexions et des discussions d'ordre philosophique (avec des gens comme Pauli, Born, Bohr, Einstein, tous également solidement formés en philosophie) qu'il a pu avancer dans son exploration hardie d'une réalité totalement étrangère à nos intuitions.

Isoler cela des purs travaux scientifiques est artificiel, et peut facilement induire en erreur sur ce qui constitue l'essence de la démarche de connaissance.

Il y a un ouvrage récent (2009) bien éclairant sur ce point, "Heisenberg and the interpretation of the quantum mechanics - The physicist as philosopher" (De Kristian Camilleri, paru chez Cambridge), du comment la philosphie est au coeur de la démarche scientifique d'Heisenberg.

http://www.amazon.com/Heisenberg-Int...tt_at_ep_dpt_1

[invite6d525980]

La première chose qui m'interpelle est la notion de tracking du chemin suivi. Je connais peu de choses en optique quantique mais j'avoue que cette expression est choquante parce que en MQ une particule ne suit jamais 1 chemin (auquel cas il s'agit de physique classique). (...)

Tu as raison, bien sûr. J'ai fait une description "à la main", de mémoire, d'une expérience (dont j'ai, depuis, retrouvé une description sur Arxiv, lien donné un peu plus haut, mais je réalise que ce papier ne parle pas d'une expérience réelle, mais n'est qu'une présentation "didactique"...Je sais que des expériences réelles ont été faites, il y en a notamment une mention dans un livre de Valerio Scarani, Initiation à la MQ, je crois). Le "tracking du chemin suivi" est une façon grossière d'évoquer un dispositif de "which way experiment".

Quand tu dis que le photon est relâché dans une cavité au passage de l'atome il faudrait préciser le devenir du photon (surtout occupe t-il un mode de la cavité dissipatif ou non dissipatif). En effet cette question est plus qu'importante puisque modifier les chemins de Feymann accessibles aura pour conséquences une modification de la figure d'intérférence.

A priori, on ne se soucie pas de ce photon autrement que comme un détenteur d'information (évanescent), l'émission de ce photon par l'atome étant considérée comme un évènement non perturbatif pour l'atome (ça modifie un peu son énergie).

Question beaucoup plus subtile: Dans le cas où le photon est relaché et non absorbé est-ce que la topologie des classes de chemin est modifiée. Cette question est cruciale car les chemins non équivalents par déformation continue n’interfèrent pas.

C'est subtil, effectivement. Je n'en sais rien...

Apparemment tu as l'air de dire que les atomes interférent après être passés dans la cavité le photon étant relâché ensuite et tu as l'air de présenter cela comme un paradoxe.

Ah non, je ne présente pas de paradoxe. Cela anéantit justement toute lecture classique de la chose. Ce qui est mon but.

je trouve que ta présentation est trop éloignée des principes fondamentaux de la MQ et chargée d’ambiguïté

Je ne prétendais faire une présentation mais simplement donner une brève description (aux fins d'identification de ce dont je parlais) en supposant ce type d'expérience connue par les lecteurs de ce fil.

Je trouve le dispositif expérimental plus simple, moins tarasbicoté que celui imaginé par Marlan-Scully.

Reste à mettre la main sur une présentation complète d'une expérience réelle.

[mariposa]

Tu as raison, bien sûr. J'ai fait une description "à la main", de mémoire, d'une expérience (dont j'ai, depuis, retrouvé une description sur Arxiv, lien donné un peu plus haut, mais je réalise que ce papier ne parle pas d'une expérience réelle, mais n'est qu'une présentation "didactique"...Je sais que des expériences réelles ont été faites, il y en a notamment une mention dans un livre de Valerio Scarani, Initiation à la MQ, je crois). Le "tracking du chemin suivi" est une façon grossière d'évoquer un dispositif de "which way experiment".

Bonjour,

J'ai bien compris que tu donnais une explication avec les mains et c'est justement parce que ton explication était bien structurée que je m y suis intéressé. Ce qui m'a donné l'opportunité de mettre en garde de l'utilisation des mots pour expliquer des phénomènes aussi "subtils" que l'optique quantique.

A priori, on ne se soucie pas de ce photon autrement que comme un détenteur d'information (évanescent), l'émission de ce photon par l'atome étant considérée comme un évènement non perturbatif pour l'atome (ça modifie un peu son énergie).

Ce n'est pas l'énergie de l'atome qui est en cause mais le devenir du photon dans la cavité (absorbé ou pas cela change tout)

Ah non, je ne présente pas de paradoxe. Cela anéantit justement toute lecture classique de la chose. Ce qui est mon but.

OK

Je ne prétendais faire une présentation mais simplement donner une brève description (aux fins d'identification de ce dont je parlais) en supposant ce type d'expérience connue par les lecteurs de ce fil.

C'est réussi dans ma direction car j'envisage de m y intéresser car cette histoire de gomme quantique a l'air de passionner les forumeurs de Futura. J y vois l'opportunité de faire un travail de démystification.

Je trouve le dispositif expérimental plus simple, moins tarasbicoté que celui imaginé par Marlan-Scully.

Reste à mettre la main sur une présentation complète d'une expérience réelle.

Est-ce que ce genre d 'expérience a t-elle été déjà réalisée et publiée?

[Pio2001]

Prenons par exemple l'expérience de gomme quantique simple (de mémoire, je n'ai plus le papier sous la main):[LIST=1][*]On a un interférométre de Mach-Zehnder, pas de tracking du chemin suivi, tous les atomes se retrouvent en un seul point après le second miroir semi-réfléchissant.[*]On tracke le passage de l'atome au moyen d'un photon relâché dans une cavité ad hoc, au passage de l'atome. Ce dernier, se doutant qu'il est observé , n'interfére plus avec lui-même. On retrouve 50% des atomes d'un côté et 50% de l'autre sur le miroir semi-réfléchissant. (Notons qu'il n'est pas nécessaire de prendre connaissance de la présence ou non du photon dans la cavité. La simple possibilité d'identifier le trajet suivi suffit à anéantir les interférences).[*]On tracke, puis efface après coup cette trace, en libérant le photon : Les atomes, bien que déjà passés par un chemin ou l'autre, se remettent à interférer à l'arrivée.

J'ai lu l'article de Christian Ferrari que tu cites. Ils est très accessible.

Mais il y a bien une mouche dans la pommade, comme on dit. Juste avant l'équation (11), il précise "The quantum erasure only occurs only for some outcomes of the interference experiment.". Lequel ? Ce ne sera pas expliqué, et on ne peut pas le voir sur le schéma puisque la gomme quantique est une boîte noire mystérieuse qui fait réapparaître l'interférence comme par magie.

Un exemple de boîte noire est explicité dans le Wikipedia français : http://fr.wikipedia.org/wiki/Exp%C3%...x_retard%C3%A9

C'est d'une trivialité assez alarmante : adapté à l'article de Christian Ferrari, on peut dire que la gomme est délibérément réglée pour n'enregistrer que des coïncidences avec les photons sortant en x.
Non seulement l'interférence originale n'est pas restaurée par la gomme, mais la gomme n'est finalement qu'un appareil ad hoc faisant apparaître le résultat que l'on souhaite démontrer !

Pour s'en convaincre, il suffit d'étudier les schémas sur Wikipedia, et surtout de garder à l'esprit, comme c'est d'ailleurs évoqué au paragraphe "Enjeux et interprétations - complément", que le miroir semi-réfléchissant F sert à mesurer la "différence de phase" du photon témoin, en lisant le résultat sur les détecteurs G et H.
C'est l'équivalent de la gomme E chez Christian Ferrari, sauf que celui-ci a éliminé le détecteur H, et pose sans l'expliquer que le détecteur G "fait réapparaître" l'interférence.

J'exagère un peu : la façon dont on utilise la gomme pour créer le résultat que l'on souhaite n'est pas trivial : c'est une corrélation avec une particule intriquée. Ce qui est en soi un phénomène remarquable.

Mais cette intrication est triviale. Elle ne viole pas la causalité locale. On sait depuis Bell et Aspect qu'il suffirait de modifier légèrement le montage pour que les corrélations dépassent toute corrélation explicable classiquement (ce qui n'est pas le cas ici), puis de placer la gomme dans une région d'espace-temps spatialement séparée pour, en plus, éliminer tout espoir d'explication réaliste et locale.
C'est pourquoi j'ai toujours considéré les expériences de gomme quantique à choix retardé comme bien moins puissantes que les expériences EPR.

[invite6d525980]

C'est réussi dans ma direction car j'envisage de m y intéresser car cette histoire de gomme quantique a l'air de passionner les forumeurs de Futura. J y vois l'opportunité de faire un travail de démystification.

Je serais très intéressé à lire vos analyses sur ces expériences.

Est-ce que ce genre d 'expérience a t-elle été déjà réalisée et publiée?

Je sais que Valerio Scarani avait mentionné cette expérience (Gomme quantique simple) comme réalisée (peut-être par l'équipe de Zeilinger à Vienne, mais je ne suis pas sûr), mais je n'ai pas de publications sous la main.

Par contre, celle de Marlan-Scully a bien été faite plusieurs fois, avec papiers publiés.

Par exemple : http://arxiv.org/pdf/quant-ph/9903047v1.pdf

[invite6d525980]

C'est pourquoi j'ai toujours considéré les expériences de gomme quantique à choix retardé comme bien moins puissantes que les expériences EPR.

Sur ce point, je suis tout à fait d'accord avec vous. j'ai mentionné la gomme quantique car, ce qui me semble intéressant là, c'est de montrer un point de vue temporel sur l'intrication, et non plus simplement spatial.

Mais fondamentalement, ça n'apporte rien de plus : Le réalisme local est mort à Orsay en 1982. La condamnation avait été rédigée dès la fin des années 20s, par Heisenberg, Schrödinger, Dirac et quelques autres... Des avocats de talent comme Einstein ont bien tenté une défense héroïque, mais les dès étaient jetés.

[Pio2001]

les dès étaient jetés.

Excellent !