Réalité et mécanique quantique

[Deedee81]

Salut,

Long fil J'interviens juste pour une petite question et une remarque.

Supposons que je présente les principes de la MQ en 1 ou 2 pages (c'est très faisable mais ce ne serait pas efficace du point de vue pédagogique et donc personne le ne le fait fort heureusement). Cette présentation je l'assimile a des axiomes. Ensuite je développe un théorème sur la non localité comme se déduisant des axiomes. Autrement dit l'énoncé seul des axiomes prédit la non localité cad la corrélation entre des particules alors même qu'il n' y a pas d'interaction!!!!

Pas d'interaction, même dans leur passé ? Si oui, je ne vois pas comment c'est possible, et s'il y a eut interaction dans le passé, l'existence d'une corrélation n'a rien d'extraordinaire, c'est vrai aussi en physique classique. Il faudrait peut-être compléter ta phrase par "la corrélation.... plus forte qu'en physique classique" ?

je préfère de loin parler de non séparabilité

Idem. Je préfère aussi utiliser ce terme que je trouve moins ambigu.

Et je suis d'accord qu'il ne s'agit pas d'un artefact. On retrouve d'ailleurs ce problème quel que soit le formalisme adopté (il y a plusieurs formalismes utilisables en MQ. Certains cours/livres passent d'ailleurs une partie importante à les décrire et à expliquer comment passer de l'un à l'autre).
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[invite6c250b59]

personne le ne le fait
(...)
cela a été expliquer sur Futura

Ce qui est bien avec toi, c'est que si on est pas d'accord il suffit d'attendre.

[invite7ce6aa19]

Ce qui est bien avec toi, c'est que si on est pas d'accord il suffit d'attendre.

Je comprends ta remarque. Je m'explique sur l'esprit de mes interventions. Je considère que les discussions sur la réalité et la mécanique quantique sont des discussions dont le statut même est ambiguë, c'est bien entendu mon point de vue. Ce point de vue personnel est étayé par 40 années d'écoute où personne (j'ai une bibliothèque sur la question) n'a apporté la moindre lumière, ce qui bien évidemment me renforce dans mes convictions.

Pourquoi personne n'a t-il apporté quoi que ce soit sur une aussi longue période?

La raison est simple le formalisme de la MQ est simple et étrange. Néanmoins il a fait ses preuves dans des centaines de milliers d'expériences avec parfois un accord théorie expérience avec 10 chiffres significatifs. L'histoire de la physique montre que pour qu il y ait progrès il faut soit des faits expérimentaux incompatibles avec une théorie ou qu'une théorie possèdent des contradictions.

En fait la MQ possédait quand même un petit défaut a savoir 2 lois d'évolutions (une loi pour l'évolution d'un système quantique et une loi pour la mesure), ce qui en soi manque d’esthétique. Quand j'étais étudiant j'avais eu l'idée générale pour résoudre ce problème et je me réjouis lorsque j'ai appris que hawking a dit: "quand j'entends parler du chat de Schrodinger je sors mon revolver". Cette histoire de chat a foutu un bordel dans les discussions et continuent aujourd'hui. Le bordel est que la conscience interviendrait dans la mesure comme quoi même de grands physiciens peuvent se fourvoyer.

Pour revenir au sujet de la non séparabilité, celle-ci est inscrite dans le formalisme et l'expérience confirme. La MQ est vraiment tordue. J'ai envie de citer Feymann: "Les particules sont folles mais au moins elles sont toutes de la même manière".

Dans la foulée des citations Heisenberg a dit, il y a 90 ans, a peu près: Les gens sont prêts a accepter des choses nouvelles mais certainement pas a abandonner les choses anciennes. aujourd'hui c'est encore le cas.

Et pour finir, la confusion n'a pas régressée mais augmentée avec les expériences d'optique quantique qui sont des exploits expérimentaux et qui montrent le caractères surréaliste du comportement de la matière. par contre cela donne lieu a des spéculations qui sortent du cadre de la la MQ.

Au lieu et place d'un débat en rapport avec la nature de la réalité je préférais un débat entre épistémologie et le fonctionnement du cerveau. Il y a suffisamment de progrès du coté des neurosciences pour spéculer sur ce quoi être la bonne direction. Le concept important serait ce que l'on pourrait appeler une homéostasie intellectuelle. Les problèmes spéculatifs fonctionnent sur un mécanisme de croyance. Il n y a pour moi aucune différence avec la croyance en Dieu. Bien sur ce n'est que mon point de vue

[invite75a796c1]

Il faudrait peut-être compléter ta phrase par "la corrélation.... plus forte qu'en physique classique" ?

Bonjour,

c'est exactement cela que j'ai compris en lisant Maudlin et Shimony. Il y a des corrélations classiques possibles mais les corrélations quantiques sont plus fortes.

Mais de Fine aux dernières simulations , on est passé de 50% de classique à presque 3/4 et certains parlent de faire mieux.

La 3rd annual conference on quantum cryptography. August 5–9, 2013 se déroule à Waterloo, Canada. Il y aura peut être les annonces tant attendues le dernier jour, demain , bien que la liste et la renommée moyenne des speakers prévus se soient drastiquement réduites ces derniers mois.

[Pio2001]

Il ne s'agit pas du tout d'un artefact. Je vais présenter les choses différemment.

[...] Autrement dit l'énoncé seul des axiomes prédit la non localité cad la corrélation entre des particules alors même qu'il n' y a pas d'interaction!!!!

Nota: Personnellement je déteste cette expression et je préfère de loin parler de non séparabilité [...]

Bonjour,
L'inégalité de Bell, qui réfute l'existence de variables cachées locales ne se base que sur une seule définition de la localité : ne pas dépasser la vitesse de la lumière. Nous sommes bien d'accord, je pense, pour dire que le fait que la réduction du paquet d'onde "dépasse la vitesse de la lumière" n'est qu'un artefact du formalisme.

Et je suis entièrement d'accord pour appeler "non séparabilité" la propriété exhibée par les systèmes quantiques.

Quand on parle de "variables cachées non locales", on ne veut pas du tout dire qu'elles sont non séparables. On veut dire qu'elles dépassent la vitesse de la lumière (la transaction de Cramer qui part d'un évènement A pour aboutir à un évènement B qui lui est simultané, l'onde pilote de De Broglie-Bohm après ce que l'on a appris de Bell et Aspect, les "splitting worlds" dans certaines interprétations de la thèse d'Everett...).

pour faire simple : dans ce cas , démontre que 14.8 et 14.10 sont analogues...

"Démontrer une analogie"...

L'expression 14.8 indique que la valeur moyenne qu'aurait le produit AB si celui-ci était une fonction de λ s'écrit en prenant la somme de tous les cas de figure, pondérée par une fonction P(λ) qui indique avec quelle fréquence on rencontre chaque cas de figure et qui assure la normalisation de la somme.
L'expression 14.10 n'est autre que la valeur moyenne de l'observable constituée par le produit des spins mesurés.

La preuve du contraire : va en 14.8 retirer les λ pour obtenir : E(u,v) = 4/h² A(u) B(v) ( ok ? ) .

Tout-à-fait...

Avec le même mode de calcul , sans variable partagée , tu auras aussi l'une des 2 lignes de (13) qui vaudra 0 et |S| <= 2.

Tout-à-fait. En retirant les λ, tu as écrit que A et B avaient des valeurs qui ne dépendaient que de u et v, toujours les mêmes. Par exemple, A(u=Oz) = +1 (...et jamais -1 !)
Autrement dit, tu as écrit qu'un appareil de mesure de spin donnait toujours le même résultat quel que soit le spin qu'il mesure ! C'est un modèle à variables locales (faux, bien entendu, les spins 1/2 peuvent prendre deux valeurs) et qui respecte l'inégalité de Bell. un modèle à variables "non cachées" d'ailleurs puisque ce sont u et v.

L'expression avec variables cachées λ permet à A et à B de valoir parfois +1, parfois -1, en fonction de la direction de mesure (u ou v), et en fonction de la valeur de λ. J'avoue que la signification de l'expression A(λ, u) est assez difficile à saisir. En fait, moi-même, je n'arrive pas à comprendre la nature de ce λ et le genre de relation qui le lie à la valeur de A.

Les lois de la mécanique quantiques, elles, indiquent que A et B prennent des valeurs aléatoires.

[Pio2001]

D'ailleurs, s'il m'est permis de poser la question, voilà ce qui me chiffonne : on intègre l'expression A(λ, u)B(λ, v) sur toutes les valeurs possibles de λ. Or, si λ représente une cause physique locale, elle n'a aucune raison d'avoir la même valeur pour la mesure de A et la mesure de B. Et le produit AB représente bien le produit des valeurs obtenues pour une paire de mesures, non ? Les valeurs moyennes de A et de B, prises séparément, sont nulles.

[invite6754323456711]

Et je suis entièrement d'accord pour appeler "non séparabilité" la propriété exhibée par les systèmes quantiques.

Qu'est ce qui permet de dire que cela peut aller au delà d'une corrélation statistique exprimé dans le cadre d'une théorie afin de pouvoir parler d'une relation de causalité entre l'une et l'autre ?

Patrick

[invite69d38f86]

D'ailleurs, s'il m'est permis de poser la question, voilà ce qui me chiffonne : on intègre l'expression A(λ, u)B(λ, v) sur toutes les valeurs possibles de λ. Or, si λ représente une cause physique locale, elle n'a aucune raison d'avoir la même valeur pour la mesure de A et la mesure de B.

D'après le texte λ serait une variable cachée existant au moment ou les deux particules vienne de se séparer. Elle leur est commune.

[invite75a796c1]

C'est pour cela qu'on parle de variable partagée. La paire intriquée venant du même dispositif, ce n'est pas choquant en soi qu'elle emporte une caractéristique commune. Dans tous les cas, il faut le réfuter si c'est faux.

Donc, selon la théorie de la variable cachée réfutée, chaque paire emporte avec elle λ ( ou plutôt (λ,-λ) ) qui vont contribuer à déterminer les réponses des polariseurs.
Par contre , S(λ) est une quantité ad hoc construite avec le même λ , un artifice pour intégrer sur λ.
Ensuite, dans l'exhibition du contre exemple de l'inégalité, λ est à nouveau une variable partagée déterminée lors de la préparation et donc différente à l'échelle du "photon unique". Sa distribution p(λ) est neutre dans la démonstration.

En mode weak :
Je n'ai pas compris pourquoi retirer la variable change quoi que ce soit. Ce qui vaut pour l'un , vaut pour l'autre. Si c'est faux en MQ et sachant que la validité de la MQ est dans les hypothèses, il ne faut pas l'utiliser non plus dans les calculs de l'option avec variable partagée et inconnue.
C'est un théorême , surement juste et parfait , mais si difficile à comprendre. A force de persévérer , je finirai bien par y arriver.

[Pio2001]

J'ai une fois de plus relu la présentation de Bell de 1972 (donc après la publication de l'inégalité CHSH, qui généralise l'inégalité de Bell à l'existence de variables cachées associées à l'environnement et participant à la détermination des résultats de mesure). Cela répond à mes questions, mais ce n'est pas vraiment simple.

λ est une valeur associée à chaque système quantique. Pour une paire de particules intriquée donnée, on a son vecteur d'état et on a son λ (qui peut sans problème varier au cours du temps, par exemple, cela peut être la position du système dans l'espace). Le vecteur d'état ne permet pas de prédire le résultat de la mesure que l'on va faire, λ est là pour apporter la précision nécessaire.

Mais les instruments de mesure peuvent eux-mêmes contenir des variables cachées. On remplace donc dans l'intégrale les valeurs A(λ, u) et B(λ, v) par les valeurs moyennes de A(λ, u) et B(λ, v), intégrées sur l'ensemble des variables cachées des instruments, et qui sont par conséquent comprises entre -1 et +1, et non plus forcément égales à -1 ou +1.

Le coup d'intégrer les valeurs possibles avant de faire le produit, ça me dépasse... Je veux dire que je n'arrive pas à trouver pourquoi on a le droit de le faire...

Ensuite, dans l'exhibition du contre exemple de l'inégalité, λ est à nouveau une variable partagée déterminée lors de la préparation et donc différente à l'échelle du "photon unique". Sa distribution p(λ) est neutre dans la démonstration.

Là, je t'ai perdu. Peux-tu recommencer ? L'exhibition du contre-exemple, c'est quand tu retires λ ? Elle n'était plus une variable partagée ? C'est quoi, le photon unique ?

En mode weak :
Je n'ai pas compris pourquoi retirer la variable change quoi que ce soit. Ce qui vaut pour l'un , vaut pour l'autre.

Le mode weak, ça me va déjà un peu mieux : dans un monde à variables cachées, le résultat de la mesure A, qui vaut +1 ou -1, n'est pas aléatoire. La valeur de A dépend de l'état quantique et de la variable cachée. Si tu retires la variable, tu retire toute dépendance. Le résultat de la mesure A est déterminé par l'état quantique, et comme celui-ci est identique à chaque fois que l'on recommence l'expérience, tu ne pourrais avoir qu'une seule valeur pour A, toujours la même. Ce qui n'est pas le cas avec la variable λ, car si tu recommence l'expérience avec le même état quantique, tu peux avoir un λ différent, donc un résultat de mesure A différent. Parfois +1, si λ possède telle valeur, parfois -1 si λ possède telle autre valeur.

Si c'est faux en MQ et sachant que la validité de la MQ est dans les hypothèses, il ne faut pas l'utiliser non plus dans les calculs de l'option avec variable partagée et inconnue.

La validité de la MQ n'est surtout pas dans les hypothèses du théorème de Bell. La seule hypothèse qu'il pose, au départ, c'est que le résultat de la mesure peut être noté +1, ou -1 (dans la version à spin 1/2)
Ensuite, il ajoute que ce résultat n'est pas aléatoire (déterminisme), qu'il dépend d'un λ associé au vecteur d'état (variable cachée associée au système mesuré), qu'il dépend de l'orientation de l'appareil de mesure, qu'il ne dépend pas de l'orientation d'un autre appareil de mesure distant (localité), et qu'il peut dépendre d'une autre variable cachée servant à rendre compte de l'influence que peut avoir la configuration physique de l'appareil de mesure dans le résultat obtenu (extension CHSH au théorème de Bell).

[invite75a796c1]

Nous y sommes presque ...
Parle t on de la variable cachée supposée qui déterminerait le résultat de la mesure unique ? ( et l'expression de la déviation de chaque mesure par rapport à la moyenne ). Là, c'est la partie que je comprends, c'est impossible de déterminer ce genre de variables.

ou bien de la variable cachée supposée qui permettrait aux résultats des mesures aux polariseurs de corréler en cosinus² de la différence d'angles ? C'est l'absence de cette dernière qui est utilisée pour démontrer la non-localité ( expression utilisée dans les textes ).

Merci pour l'explication. Elle est en rapport avec la distinction ci-dessus.
Je vais me procurer la version de 73 , elle est peut être plus claire.

[invite0bbfd30c]

La non localité en MQ est quelque chose de familier pour ceux qui ont appris la MQ et encore plus pour ceux qui l'ont pratiquée. Comme déjà dit les régles de hund (spin max) sur le fondamental d'un atome est démontré ainsi que son extension macroscopique le ferromagnétisme. Tout cela c'est du BABA. Il suffit de lire un bon livre de MQ.

Peux-tu me citer un bon livre de MQ qui dit explicitement que les règles de Hund ou le ferromagnétisme sont une conséquence de la non-localité de la mécanique quantique? Ça ne doit pas être facile à trouver, mais comme c'est le B-A-BA j'imagine que tu en as plein ta bibliothèque, et tu vas pouvoir nous donner quelques citations. En fait, une seule serait déjà bien

Tu laisses entendre dans cette discussion (et tu écris plus explicitement dans d'autres, cf entre autres tes "Dissertations sur l'intrication quantique" partie 1, partie 2) que, puisque deux fermions indiscernables ont une fonction d'onde non factorisable, ils sont nécessairement intriqués, ce qui n'est pas vrai. Il y a pas mal d'articles sur ce point, notamment de Ghirardi (depuis les années 1970). Il y a un article de revue de Vedral, "Entanglement in Many-Body Systems", Rev. Mod. Phys. 80, 517 (2008), accessible sur sa page web (en bas).

Supposons que je présente les principes de la MQ en 1 ou 2 pages (c'est très faisable mais ce ne serait pas efficace du point de vue pédagogique et donc personne le ne le fait fort heureusement). Cette présentation je l'assimile a des axiomes. Ensuite je développe un théorème sur la non localité comme se déduisant des axiomes. Autrement dit l'énoncé seul des axiomes prédit la non localité cad la corrélation entre des particules alors même qu'il n' y a pas d'interaction!!!!

Pas d'interaction, même dans leur passé ? Si oui, je ne vois pas comment c'est possible,

Juste pour préciser, on peut intriquer des particules sans jamais les faire interagir directement (cf l'"entanglement swapping"). Mais ce n'est pas ce dont il est question ici.

[invite7ce6aa19]

Bonjour,
L'inégalité de Bell, qui réfute l'existence de variables cachées locales ne se base que sur une seule définition de la localité : ne pas dépasser la vitesse de la lumière.

Bonjour,

Je ne vois pas comment on puisse définir la localité autrement que dire qu'une particule au point x ressent la force au point x. Je ne voie pas pas le rapport avec la vitesse de la lumière.Je doute fortement que quelqu'un ait osé une telle association ou les 2 expressions sont sans ambiguités. Peux-tu m'indiquer un nom?

Nous sommes bien d'accord, je pense, pour dire que le fait que la réduction du paquet d'onde "dépasse la vitesse de la lumière" n'est qu'un artefact du formalisme.

Personne n' a jamais dit que la réduction du paquet d'onde dépassait la vitesse de la lumière, c'est une dynamique très rapide, un point c'est tout. En plus la réduction du paquet d'onde est une dynamique qui s'effectue dans un espace de Hilbert et non pas dans l'espace 3D donc l'expression réduction du paquet d'onde a la vitesse de la lumière est absurde.

La réduction du paquet d'onde n'est en rien un artefact du formalisme, il s'agit de la dynamique d'interaction entre un système quantique a peu de degrés de liberté avec un système quantique a nombre infini de degrés de liberté (l'appareil de mesure) qui donne un comportement macroscopique de physique classique. On appelle théorie de la dé-cohérence pour insister sur le fait que les'états de la mesure sont des états fortement localisés dans l'espace donc sans recouvrement, donc sans interférences.

Et je suis entièrement d'accord pour appeler "non séparabilité" la propriété exhibée par les systèmes quantiques.

Depuis le temps que j'insiste j'aimerais bien que seule cette expression soit utilisée puisque tout le monde à l'air d'accord.

Quand on parle de "variables cachées non locales", on ne veut pas du tout dire qu'elles sont non séparables. On veut dire qu'elles dépassent la vitesse de la lumière (la transaction de Cramer qui part d'un évènement A pour aboutir à un évènement B qui lui est simultané, l'onde pilote de De Broglie-Bohm après ce que l'on a appris de Bell et Aspect, les "splitting worlds" dans certaines interprétations de la thèse d'Everett...).

Ce sont toutes ces considérations spéculatives qui me paraissent fortement inutiles et qui sont en fait des tentatives des réponses a des questions qui ne se posent pas, selon moi. C'est un véritable problème culturel. Il y a refus plus ou moins avoué du hasard comme intrinsèque à la "réalité". De même il y a refus d'admettre que les "particules" peuvent être corrélées sans effet de causalité (d'ou l'idée d'envisager des vitesses supraluminique). C'est ainsi que Bernard D'Espagnat, un fin connaisseur de la MQ a finit après 30 ans de réflexion de conclure que le réel était voilé. en attendant on n'a toujours pas un modèle pour expliquer la supraconductivité haute température!!!

[Deedee81]

Salut,

Là, je ne suis plus. Je ne vais pas prendre position (bien que je sois d'accord avec certaines des affirmations faites ci-dessus) car je n'ai pas le temps d'approfondir. Je vais donc juste donner une petite explication et poser une question pour faire avancer le schmilblick.

Si on a un état d'une particule tel que : |x>+|y> (x et y étant deux positions, je suis dans la base position, on pourrait choisir un état moins idéalisé avec une fonction d'onde ayant une certaine distribution). Après mesure, disons que je trouve la particule en x, on a l'état |x> suite à la réduction de la fonction d'onde. On a donc bien une contraction "instantanée" d'un paquet d'ondes étendu (de x à y dans mon exemple) à un parquet concentré en x, et ce quel que soit la distance entre x et y. Donc même si l'on affirme que la mesure a pris un certain temps, la réduction peut être aussi rapide que l'on veut.

Ce genre d'effet est d'ailleurs particulièrement frappant en mécanique Bohmienne où l'on attribue une distribution de corpuscules à la densité de la fonction d'onde et où ces corpuscules ont la fâcheuse tendance à avoir des vitesses supraluminiques et même des sauts discontinus (suffit de voir les trajectoire dans l'expérience de Young, elle est donnée dans l'encyclopédie de philosophie de Stanford en ligne).

En outre, la décohérence provoque une diagonalisation de la matrice de densité réduite mais pas une réduction à un état donné (cela violerait le caractère unitaire l'équation d'évolution).

Mariposa, serais-tu partisan de la réduction dynamique de la fonction d'onde dans le sens de "l'interprétation" de Ghirardi ? (avec des guillemets car ce n'est pas une interprétation au sens habituel du terme, même si on lui donne ce nom).

Pour celui qui n'aime pas la réduction de la fonction d'onde (on peut s'en passer, sans tomber dans les histoires de monde multiple), voir http://www.scribd.com/doc/50186918/M...tique-Tome-VII, utile aussi les autres tomes et en particulier le VI où je décrit la décohérence).

[invite7ce6aa19]

Peux-tu me citer un bon livre de MQ qui dit explicitement que les règles de Hund ou le ferromagnétisme sont une conséquence de la non-localité de la mécanique quantique? Ça ne doit pas être facile à trouver, mais comme c'est le B-A-BA j'imagine que tu en as plein ta bibliothèque, et tu vas pouvoir nous donner quelques citations. En fait, une seule serait déjà bien ;

Bonjour,

Je suis dans la nature et donc ma bibliothèque est inaccessible. Toutefois s'il faut citer un livre ce sera le Kittel (chez Dunod), la référence des physiciens du solide (niveau maîtrise). Sinon tous les livres sur le problème à N corps. De même une partie seulement des livres sur la magnétisme dans la mesure ou on privilégie les formulations hamiltoniens effectifs ce qui camoufle l'origine du physique du magnétisme. Il est important pourtant de comprendre que le magnétisme est d'origine électrostatique 'j'y revient ci-dessous.

dans le livre sur le problème à N corps de Noziéres (collége de France) il commence de mémoire par le modèle du Jellium. Il consiste à postuler que les charges positives des atomes épousent le profil de densité des électrons. Ainsi un électron ne suffit aucune force d'origine électrostatique et pourtant ils sont fortement corrélés par le "phénomène" d'intrication (les électrons de mêmes spins se repoussent.

Un exemple plus simple qui explique les régles de Hund

1- supposons faire un calcul en champ moyen d'un atome on trouve 3 orbitales dégénérées (pour simplifier s'ajoute un champ électrique suivante z) de sorte que je considère 2 orbitales Px, Py. A ce niveau on a tenu compte des interactions coulombiennes en moyennes cad que chaque électron voit un champ moyen statique (et local) du aux autres électrons de l'atome.

2- Je dois placer 2 électrons dans les 2 orbitales Px, Py. Je intéresse au seul cas d'un électron par orbitale. En vertu du caractère antisymétrique de la fonction d'onde [H,P]=0 j'ai 2 choix:

a) l'antisymétrie porte sur les spins, la partie orbitale est symétrique.

b) L'antisymétrie porte sur la partie orbitale et la partie spin est symétrique.

A priori ces 2 fonctions sont dégénérées et pourtant ce n'est pas le cas. En effet dans le cas b) (intrication) les électrons se repoussent indépendamment de l'interaction coulombienne. En se centrant sur un électron il y a un trou de probabilité autour de cet électron que l'on appelle trou d'échange (dans un langage renouvelé on pourrait l'appeler trou d'intrication)

3- on calcul au premier ordre l'énergie coulombienne et trouve que c'est l'état b) qui est de plus petite énergie car en effet les électrons sont plus éloignés en moyenne dans le cas b) que dans le cas a) a cause du trou d'intrication.


voilà donc pourquoi l'état fondamental des atomes favorisent le spin maximal (régle de Hund), c'est une conséquence de l'intrication (la non séparabilité) elle même conséquence du fait que [H,P]= 0 dés lors que l'on reconnait que les "particules" sont indiscernables.

Pour le ferromagnétisme c'est la même chose. Néanmoins il y d'autre type de magnétisme, par exemple l'antiferromagnétisme ou tous les spins sont alternativement up et dw. Cela est du au fait que l'état a) exagère les corrélations de coulomb (elles ne sont prises en compte qu'on niveau de champ moyen). dans ce cas les éléments non diagonaux de l'interaction coulombienne (interaction de configuration) corrige cet manque et peut "pousser" plus fort vers les basses énergie les niveaux antisymétriques de spins et donc favoriser l'antiferromagnétisme.

Tu laisses entendre dans cette discussion (et tu écris plus explicitement dans d'autres, cf entre autres tes "Dissertations sur l'intrication quantique" partie 1, partie 2) que, puisque deux fermions indiscernables ont une fonction d'onde non factorisable, ils sont nécessairement intriqués, ce qui n'est pas vrai. Il y a pas mal d'articles sur ce point, notamment de Ghirardi (depuis les années 1970). Il y a un article de revue de Vedral, "Entanglement in Many-Body Systems", Rev. Mod. Phys. 80, 517 (2008), accessible sur sa page web (en bas).

D'abord merci pour avoir citer des choses que j'avais écrites et oubliées (ce qui m'a permis ci-dessus de ne pas revenir à zéro) quand à l'article je prendrait le temps de le lire le moment venu.

Juste pour préciser, on peut intriquer des particules sans jamais les faire interagir directement (cf l'"entanglement swapping"). Mais ce n'est pas ce dont il est question ici

Là je ne comprend pas du tout cette phrase: l'intrication est fondamentalement un comportement des particules quantiques justement en absence de toute interaction. La différence entre photons et électrons est que pour les photons, pas de charge donc seulement de l'intrication alors que pour les électrons il y a le phénomène d'intrication ET d'intaction coulombienne. C'est ce que j'ai essayé d'expliquer ci-dessus.

[invite0bbfd30c]

Je suis dans la nature et donc ma bibliothèque est inaccessible. Toutefois s'il faut citer un livre ce sera le Kittel (chez Dunod)

Par acquit de conscience je viens de feuilleter le Kittel (édition 1996 en anglais), il n'est dit nulle part que les règles de Hund ou le ferromagnétisme sont la conséquence de la non-localité de la mécanique quantique, et cela ne me surprends pas du tout.

Ainsi un électron ne suffit aucune force d'origine électrostatique et pourtant ils sont fortement corrélés par le "phénomène" d'intrication

Comme je l'ai déjà écrit au-dessus (cf références données) il n'est pas correct d'appeler cela "intrication". C'est une conséquence du caractère indiscernable et fermionique des électrons, mais on n'appelle pas cela intrication. Idem pour "trou d'intrication".

Dans tes écrits ("Dissertations") cités au-dessus tu dis que deux électrons sont nécessairement intriqués car ils ont une fonction d'onde non factorisable. Mais avoir une fonction d'onde non factorisable n'est pas un critère d'intrication pour deux électrons. Sinon tous les électrons seraient intriqués deux à deux, ce qui est évidemment faux.

Juste pour préciser, on peut intriquer des particules sans jamais les faire interagir directement (cf l'"entanglement swapping"). Mais ce n'est pas ce dont il est question ici.

Là je ne comprend pas du tout cette phrase: l'intrication est fondamentalement un comportement des particules quantiques justement en absence de toute interaction. La différence entre photons et électrons est que pour les photons, pas de charge donc seulement de l'intrication alors que pour les électrons il y a le phénomène d'intrication ET d'intaction coulombienne. C'est ce que j'ai essayé d'expliquer ci-dessus.

Jusqu'à présent, à ma connaissance, toutes les expériences démontrant de l'intrication (par exemple par violation d'une inégalité de Bell) on été faites avec des systèmes intriqués du fait d'une origine commune avec deux chemins possibles (ex. photons issus d'une cascade atomique, SPDC...), ou du fait d'une interaction (atome+photon après émission spontanée, ions piégés, atomes de Rydberg et photon en cavité), ou de mesures communes propageant l'intrication (entanglement swapping...). Je ne veux pas prétendre que "interaction" et/ou entanglement swapping recouvrent parfaitement bien tout cela (c'est trop vague), mais en tout cas je ne vois pas un seul exemple de mesures (ou de proposition théoriques de mesures) montrant une violation d'une inégalité de Bell basée uniquement sur la symétrie ou l'antisymétrie de deux bosons ou fermions identiques. Peux-tu citer un seul exemple??

[invite7ce6aa19]

[QUOTE=Deedee81;4571308]Salut,

Là, je ne suis plus. Je ne vais pas prendre position (bien que je sois d'accord avec certaines des affirmations faites ci-dessus) car je n'ai pas le temps d'approfondir. Je vais donc juste donner une petite explication et poser une question pour faire avancer le schmilblick.

Si on a un état d'une particule tel que : |x>+|y> (x et y étant deux positions, je suis dans la base position, on pourrait choisir un état moins idéalisé avec une fonction d'onde ayant une certaine distribution). Après mesure, disons que je trouve la particule en x, on a l'état |x> suite à la réduction de la fonction d'onde. On a donc bien une contraction "instantanée" d'un paquet d'ondes étendu (de x à y dans mon exemple) à un parquet concentré en x, et ce quel que soit la distance entre x et y. Donc même si l'on affirme que la mesure a pris un certain temps, la réduction peut être aussi rapide que l'on veut.

C'est absolu çà dans les énoncés conventionnels, en conservant ton exemple idéalisé auquel il faut ajouter 2 commentaires:

1- On ne peut pas affirmer aucune notion de temps et par défaut on a dit que c'est instantanée car il n'y a pas de dynamique dans le postulat de la mesure.

2- Dans la formulation conventionnel on ne sait pas ce qu'est un appareil de mesure. Dans la pratique dans la quasi-totalité des cas personne ne se pose la question de la mesure car expérimentalement on est confronté a des moyennes quantiques. Il faut des expériences spécifiques pour mettre en exergue la mesure quantique.

En reprenant ton exemple on a finit par comprendre que l'appareil de mesure c'est non pas quelques degrés de liberté (comme avec le chat de Schrodinger mort et/ou vivant) mais un nombre élevé de degré de liberté. Un appareil de mesure c'est un système classique et çà chante tout.

Schématiquement:

Ton système quantique est dans l'état initial |x+y> l'appareil de mesure position non couplé |0>

Dans l'état final tu as soit |x,X> soit |y,Y>

|0> |X> |Y> sont des états macroscopiques comme la position des aiguilles. Il n'y a pas d'interférences entre |X> et |Y> car tout est localisé dans régions éloignées macrocopiquement on a donc <X|Y> = 0

Ce que j'ai expliqué c'est schématiquement ce qu'on fait les théoriciens de la cohérence Tout le problème est de démontrer proprement ce que j'ai présenté ci-dessus et c'est très complexe (mathématiquement parlant: il y a des livres entiers consacrées a ces démonstrations). Dans ces théories il y a des ordres de grandeur des temps d'évolution.

Dans ton exemple:ton électron saute de x à y et de y a x (c'est un peu ce qui se passe dans un ïon hydrogénoïde ou dans 2 puits quantiques couplés par une barrière) et la mesure indique par exemple X et ton électron est bloqué en x. Il ne faut pas surtout dire que ton électron a fait un trajet a vitesse infinie. Ton électron saute de x en y et l'appareil le surprend a une des 2 positions

L'erreur fondamental des chaines de Von Neuman et du chat de Schrodinger est d'avoir assimilé un appareil a quelques degrés de liberté dont la conclusion était que la conscience intervenait dans la mesure. Cela prouve que certains physiciens respectables sont prêts a croire de telles choses



Attention: la problématique de la mesure n'a strictement rien à voir avec l'intrication

Mariposa, serais-tu partisan de la réduction dynamique de la fonction d'onde dans le sens de "l'interprétation" de Ghirardi ? (avec des guillemets car ce n'est pas une interprétation au sens habituel du terme, même si on lui donne ce nom).

j'ai toujours été persuadé que le postulat de la mesure était une conséquence de l'équation de Shrodinger sous la forme d"une dynamique effective donc ce que font les théories de la décohérence me satisfait car çà rentre dans ce cadre. Je ne connais pas Ghirardi mais j'ai acheté des bouquins que j'ai lu superficiellement (je ne suis pas chez moi en cemoment) et un jour je me mettrais à la tache.

[Nicophil]

Mariposa, serais-tu partisan de la réduction dynamique de la fonction d'onde dans le sens de "l'interprétation" de Ghirardi ? (avec des guillemets car ce n'est pas une interprétation au sens habituel du terme, même si on lui donne ce nom).

La théorie de la décohérence dit que la réduction de la fonction d'onde n'est pas instantanée, non ?

[invite7ce6aa19]

Par acquit de conscience je viens de feuilleter le Kittel (édition 1996 en anglais), il n'est dit nulle part que les règles de Hund ou le ferromagnétisme sont la conséquence de la non-localité de la mécanique quantique, et cela ne me surprends pas du tout.

c'est bien d'avoir vérifié. Par contre aucun doute sur ce que j'ai écrit. Ma spécialité concernent certains problèmes a N corps qui concernent les atomes de transition et personne ne pourra contester ce qui est connu ou devrait connu par au moins les physiciens du solide.Tu dois bien avoir dans ton entourage des gens de ce domaine de compétence.Non?

Comme je l'ai déjà écrit au-dessus (cf références données) il n'est pas correct d'appeler cela "intrication". C'est une conséquence du caractère indiscernable et fermionique des électrons, mais on n'appelle pas cela intrication. Idem pour "trou d'intrication".

Il faut que je précise une chose: les électrons sont intriqués comme conséquence de l'antisymétrie, mais ce n'est pas évidemment le critère de l'intrication. Pour moi le critère de l'intrication c'est la non factorisation de la fonction d'onde d'un systèmes de particules en absence même de termes d'interactions. Qui aboutit a la non séparabilité.

Dans tes écrits ("Dissertations") cités au-dessus tu dis que deux électrons sont nécessairement intriqués car ils ont une fonction d'onde non factorisable. Mais avoir une fonction d'onde non factorisable n'est pas un critère d'intrication pour deux électrons. Sinon tous les électrons seraient intriqués deux à deux, ce qui est évidemment faux

.

C'est excatement çà: tous les électrons de même spins sont intriqués. Le seul cas de non intrication est 2 électrons de spins opposés.

Jusqu'à présent, à ma connaissance, toutes les expériences démontrant de l'intrication (par exemple par violation d'une inégalité de Bell) on été faites avec des systèmes intriqués du fait d'une origine commune avec deux chemins possibles (ex. photons issus d'une cascade atomique, SPDC...), ou du fait d'une interaction (atome+photon après émission spontanée, ions piégés, atomes de Rydberg et photon en cavité), ou de mesures communes propageant l'intrication (entanglement swapping...). Je ne veux pas prétendre que "interaction" et/ou entanglement swapping recouvrent parfaitement bien tout cela (c'est trop vague), mais en tout cas je ne vois pas un seul exemple de mesures (ou de proposition théoriques de mesures) montrant une violation d'une inégalité de Bell basée uniquement sur la symétrie ou l'antisymétrie de deux bosons ou fermions identiques. Peux-tu citer un seul exemple??

A te lire J'ai l'impression que le concept d'intrication est né avec le thème des variables cachées et des inégalités de Bell.

J'ai l'impression que le terme intrication a été exhumé avec l'explosion des expériences d'optique quantique, mais cela existait bien avant.

Question: Tu veux expliquer a quelqu'un simplement ce qu'est l'intrication, que lui proposes tu comme définition et comme expérience?

[Pio2001]

Bonjour,

Je ne vois pas comment on puisse définir la localité autrement que dire qu'une particule au point x ressent la force au point x. Je ne voie pas pas le rapport avec la vitesse de la lumière.Je doute fortement que quelqu'un ait osé une telle association ou les 2 expressions sont sans ambiguités. Peux-tu m'indiquer un nom?

John Bell (cité par Aspect, Dalibard et Roger dans le célèbre article de 1982, je n'ai pas l'original de Bell (1965)) : "The settings of the instruments are made sufficiently in advance to allow them to reach some mutual rapport by exchange of signals with velocity less than or equal to that of light". Aspect, Dalibard et Roger poursuivent : "If such interactions existed, Bell's locality condition would no longer hold for static experiments, nor would Bell's inequalities".

De toutes façons, le théorème de Bell n'a strictement rien à voir avec la mécanique quantique. Il s'agit d'une contrainte que doivent respecter des grandeurs quelconques. La notion de localité qui y est utilisée ne peut pas être quantique.

Dans la présentation de 1972 (Introduction to the Hidden Variable Question), Bell définit la localité de la façon suivante : "But our notion of locality requires that A does not depend on , nor B on ", où et sont les orientations des deux appareils de mesure de spin.
Il est généralement admis que pour imposer expérimentalement une telle condition, on doit s'assurer que les mesures sont suffisamment distantes pour que l'appareil b n'intervienne pas dans la mesure effectuée par a et réciproquement. On dit que les deux mesures doivent être réalisées dans des "régions d'espace-temps" spatialement séparées, où "spatialement" est à prendre au sens de la relativité : deux évènements (x, y, z, t) et (x', y', z', t') sont dits spatialement séparés s'il est impossible de se rendre de l'un à l'autre sans dépasser la vitesse de la lumière.

[Nicophil]

De toutes façons, le théorème de Bell n'a strictement rien à voir avec la mécanique quantique. Il s'agit d'une contrainte que doivent respecter des grandeurs quelconques. La notion de localité qui y est utilisée ne peut pas être quantique.

Un théorème, c'est mathématique. Ici, il s'agit de probabilités, et de probabilités conditionnelles.
Et sur le sujet des probabilités conditionnelles, il faut lire E.T. Jaynes.

[invite0bbfd30c]

Par acquit de conscience je viens de feuilleter le Kittel (édition 1996 en anglais), il n'est dit nulle part que les règles de Hund ou le ferromagnétisme sont la conséquence de la non-localité de la mécanique quantique, et cela ne me surprends pas du tout.

c'est bien d'avoir vérifié. Par contre aucun doute sur ce que j'ai écrit. Ma spécialité concernent certains problèmes a N corps qui concernent les atomes de transition et personne ne pourra contester ce qui est connu ou devrait connu par au moins les physiciens du solide. Tu dois bien avoir dans ton entourage des gens de ce domaine de compétence.Non?

Bien sûr, si tu permets je vais les laisser en dehors de cette discussion, je suis un grand garçon. Tu dois bien avoir des références pour appuyer ton propos, puisque tout ça est le B-A-BA? Non, toujours pas? Juste "c'est bien connu"? Dommage...

Je te rappelle que je t'ai donné des références détaillées, explicites sur le point discuté, venant de spécialistes reconnus, et consultables en ligne:

- "Entanglement in Many-Body Systems", Amico, Fazio, Osterloch, Vedral, Reviews of Modern Physics 80, 517 (2008), accessible ici (en bas)

- de nombreux articles de Ghirardi consultable sur ArXiv, par exemple "Entanglement and Properties of Composite Quantum Systems: A Conceptual and Mathematical Analysis", Ghirardi, Marinatto, Weber, Journal of Statistical Physics 108, 49 (2002), accessible sur ArXiv

Je peux donner des références supplémentaires mais celles-ci sont sans ambiguïté.

Il faut que je précise une chose: les électrons sont intriqués comme conséquence de l'antisymétrie, mais ce n'est pas évidemment le critère de l'intrication. Pour moi le critère de l'intrication c'est la non factorisation de la fonction d'onde d'un systèmes de particules en absence même de termes d'interactions. Qui aboutit a la non séparabilité.

Je suis ravi que tu aies ton propre critère d'intrication, alors même que tu dis avoir découvert ce mot lorsque tu as commencé à participer à ce forum (cf ta première "Dissertation sur l'intrication quantique"). Pour ceux qui ne s'intéressent pas particulièrement aux théories personnelles, merci de se reporter aux références données au-dessus, très détaillées.

C'est excatement çà: tous les électrons de même spins sont intriqués. Le seul cas de non intrication est 2 électrons de spins opposés.

Une référence sérieuse sur ce point? Non? Toujours pas? Il doit y en avoir des dizaines de milliers, c'est le B-A-BA...

A te lire J'ai l'impression que le concept d'intrication est né avec le thème des variables cachées et des inégalités de Bell.

C'est complètement évident, c'est Schrödinger qui a le premier utilisé ce terme en physique en 1935, directement en référence au problème soulevé par Einstein, Podolski et Rosen dans leur article. Les articles de Schrödinger où "Verschränkung" et "entanglement" apparaissent pour la première fois sont "Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik", Naturwissenschaften 23, 823 (1935) (voir page 844) et "Discussion of probability relations between separated systems", Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society 31, 555 (1935).

Question: Tu veux expliquer a quelqu'un simplement ce qu'est l'intrication, que lui proposes tu comme définition et comme expérience?

Mon explication simple serait nécessairement incomplète et imprécise (quelque chose du genre: lorsque les propriétés de plusieurs systèmes physiques ne peuvent pas être décrits indépendamment, ils sont dit intriqués), mais pour une définition correcte -- y compris dans le cas de systèmes de particules indiscernables -- voir les références que je redonne en début de ce message.

Maintenant si tu t'en tiens à répéter les même choses sans références et sans lire ce que je t'ai indiqué, je laisse tomber...

[invite7ce6aa19]

Bien sûr, si tu permets je vais les laisser en dehors de cette discussion, je suis un grand garçon. Tu dois bien avoir des références pour appuyer ton propos, puisque tout ça est le B-A-BA? Non, toujours pas? Juste "c'est bien connu"? Dommage...

Je te rappelle que je t'ai donné des références détaillées, explicites sur le point discuté, venant de spécialistes reconnus, et consultables en ligne:

Bonjour,

Désolé, ne te fâche pas, je suis en vacances et je n'ai rien sous la main donc en termes de références c'est pas facile. Le problème à N corps c'est mon truc et spécifiquement les problèmes de compétition entre trous d'échange (l'intrication) et trou de coulomb. Tout cela donné lieu a une thèse d'état, une publication a Phys.Review et d'être referre a cette même revue.A oui j'oubliais les félicitations de PW Anderson (ce genre de personnes a qui on donne des médailles tant convoitées).Sur certaines catégories de problème à N corps je suis un spécialiste reconnu tout antant que beaucoup d'autres..

A toi de prendre le risque de dire que je raconte des conneries.


Désolé de répondre sur ce ton, mais ton style l'imposait.

Une référence sérieuse sur ce point? Non? Toujours pas? Il doit y en avoir des dizaines de milliers, c'est le B-A-BA..

Nota: J'ai un livre à la maison (je suis très loin de chez moi) d'optique quantique très connu, qui par digression mentionne les corrélations électroniques comme exemple d'intrication donc le moment venu.....

Je suis ravi que tu aies ton propre critère d'intrication, alors même que tu dis avoir découvert ce mot lorsque tu as commencé à participer à ce forum (cf ta première "Dissertation sur l'intrication quantique"). Pour ceux qui ne s'intéressent pas particulièrement aux théories personnelles, merci de se reporter aux références données au-dessus, très détaillées.

Absolument car c'est un terme qui n'a pas été crée avec les expériences d'optique quantique mais EXHUMES avec les expériences d 'optique quantique.

.

C'est complètement évident, c'est Schrödinger qui a le premier utilisé ce terme en physique en 1935, directement en référence au problème soulevé par Einstein, Podolski et Rosen dans leur article. Les articles de Schrödinger où "Verschränkung" et "entanglement" apparaissent pour la première fois sont "Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik", Naturwissenschaften 23, 823 (1935) (voir page 844) et "Discussion of probability relations between separated systems", Mathematical Proceedings of the Cambridge Philosophical Society 31, 555 (1935).

Tu as donc la naïveté de croire que je ne le savais pas. Je me suis permi de mettre en rouge la citation c'est strictement ce que je ne cesse de répeter: En temes de pédagogie un système de 2 fermions de même spin de charge nulle sont corrélés. C'est le BABA, oui le BABA

Mon explication simple serait nécessairement incomplète et imprécise (quelque chose du genre: lorsque les propriétés de plusieurs systèmes physiques ne peuvent pas être décrits indépendamment, ils sont dit intriqués), mais pour une définition correcte -- y compris dans le cas de systèmes de particules indiscernables -- voir les références que je redonne en début de ce message

.


Je te cite:

lorsque les propriétés de plusieurs systèmes physiques ne peuvent pas être décrits indépendamment, ils sont dit intriqués


Est-ce que j'ai écrit autre chose?

Tu exprimes que j'ai une définition personnelle de l'intrication (ce qui est faux) alors que tu fais une citation historique et tu présentes toi même une définition qui sont conformes a ce que j'ai écrit sur futura un nombre très élevé de fois.

Pour résumer et me repeter:

______________________________ ______________________________ ___________________________

Les premiers exemples historiques spectaculaires de l'intrication sont les ensembles de fermions (électrons) conséquence de la nécessaire antisymétrie de la fonction d'onde.

En effet sont ceux-ci sont fortement corrélés en absence même de toutes interactions coulombiennes). Un système de fermions est un tout inséparable.


Conséquences:

1- les régles de Hundt des atomes

2- L'origine microscopique du ferromagnétisme
______________________________ ______________________________ ___________________________


Tout cela c'est Du BABA et je te propose de soumettre cela à Cohen-Tannoudji

[coussin]

Le mot intrication est apparu en optique quantique. Effectivement, la même idée existait depuis bien longtemps en physique du solide ou en chimie quantique mais on appelait pas ça comme ça

[invite875434567890]

Intéressant, mais malheureusement pas à mon niveau...
Pour revenir à la question initiale :

Est-il illusoire de conserver l'espoir d'avoir un de ces quatre matins une représentation "réelle" et juste des particules ?
la mécanique quantique est une avancée phénoménale mais elle ne permet plus de se raccrocher à notre logique d'un monde macroscopique.

Pourquoi nôtre représentation du réel, ou du moins ce que peut observer l'œil humain, nous permettrait-il une conception visuelle du monde microscopique ?
Question subsidiaire: est ce que l'on peut voir la chaleur ?
À mon avis, il faut se faire à l'idée que des phénomènes physiques comme la mécanique quantique, ne sont pas "visible". Toute "manifestation" des particules élémentaires peut être interprétée suivant des concepts qui n'ont pas de représentation graphique. Tout comme il n'est pas concevable de "dessiner" la chaleur.

[invite6754323456711]

À mon avis, il faut se faire à l'idée que des phénomènes physiques comme la mécanique quantique, ne sont pas "visible".

Il ne sont pas "visible" comme vos sens vous font percevoir un caillou. Toutefois même dans ce domaine macroscopique qui concerne notre prise de conscience des effets visuel, sonore, tactile, chaleur, .... la question est loin d'être simple concernant ce que vous appelez "la représentation du réel".

Patrick

[invite6754323456711]

Toutefois même dans ce domaine macroscopique qui concerne notre prise de conscience des effets visuel, sonore, tactile, chaleur, .... la question est loin d'être simple concernant ce que vous appelez "la représentation du réel".

Un exemple d'utilité prédictive de la représentation que nous fournis les sens : L'araignée physicienne . Si je peux me permettre l'analogie, dans le domaine de la MQ nous faisons de même à l’exception que les représentations nous devons les construire par notre faculté d'abstraire et de raisonner, elles ne nous sont pas données.

Patrick

[invite7ce6aa19]

Le mot intrication est apparu en optique quantique. Effectivement, la même idée existait depuis bien longtemps en physique du solide ou en chimie quantique mais on appelait pas ça comme ça

Bonsoir,

Merci de ta solidarité.

[coussin]

L'optique quantique s'est focalisé, et c'est tout naturel, sur l'intrication entre photons. Entre électrons, ça fait belle lurette que ça existe. Et ça semble tellement naturel que les gens du domaine n'y avait pas donné de nom particulier (pour être honnête, il n'y a pas non plus tellement d'applications à en tirer. L'intrication entre photons, elle, est bien évidemment très importante en optique quantique).

[coussin]

Pour illustrer mon propos, je peux renvoyer vers une expérience que je connais un peu : http://www.lac.u-psud.fr/Atomes-Jumeaux-presentation
C'est une expérience EPR basée sur la dissociation de la molécule d'hydrogène. Ça illustre le concept d'intrication entre deux trucs qui ne sont pas des photons, ici les deux atomes d'hydrogène issus de la molécule