Décohérence et Réduction du paquet d'onde

[invite503a35ec]

Salut à vous Et Bonne Année à tous,

Je m’intéresse vraiment depuis peu à la mécanique quantique, pour laquelle j'ai un intérêt depuis longtemps cependant, mais je n'avais pas compris vraiment ses concepts ni été en profondeur.
Aussi je ne suis ni spécialiste en mathématique, ni en physique.
Je voulais savoir si j'avais bien compris la différence entre Décohérence et Réduction du paquet d'onde.

Donc, voici ce que j'ai compris:

-La Réduction du paquet d'onde serait l’effondrement de la fonction d'onde de probabilités produit lors de la mesure expérimentale, donc dépendante de la "réalité humaine" ( subjective en quelque sorte).
-La Décohérence, quant elle, serait l’effondrement de la fonction d'onde de probabilités produit par le déphasage des ondes successif aux interactions des particules entre elles indépendamment de la mesure expérimentale, ce qui lui donnerait les qualités suivantes: objective, spontanée, et universelle ainsi qu'indépendante de la "réalité humaine".

Autres questions : La Décohérence est elle une extension du phénomène de l’effondrement de la fonction d'onde de probabilités à toute la réalité physique, indépendamment de l'activité ou de la "réalité humaine"
Est elle un moyen utile pour expliquer le passage du monde microscopique au monde macroscopique, et dans ce cas comment expliquer des molécules puissent se comporter comme des particules?

Si je suis complétement à côté de la plaque, veuillez m'en excuser et être compréhensif.

Merci encore,

cobra-san
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[mariposa]

Salut à vous Et Bonne Année à tous,

Je m’intéresse vraiment depuis peu à la mécanique quantique, pour laquelle j'ai un intérêt depuis longtemps cependant, mais je n'avais pas compris vraiment ses concepts ni été en profondeur.
Aussi je ne suis ni spécialiste en mathématique, ni en physique.
Je voulais savoir si j'avais bien compris la différence entre Décohérence et Réduction du paquet d'onde.

Donc, voici ce que j'ai compris:

-La Réduction du paquet d'onde serait l’effondrement de la fonction d'onde de probabilités produit lors de la mesure expérimentale, donc dépendante de la "réalité humaine" ( subjective en quelque sorte).
-La Décohérence, quant elle, serait l’effondrement de la fonction d'onde de probabilités produit par le déphasage des ondes successif aux interactions des particules entre elles indépendamment de la mesure expérimentale, ce qui lui donnerait les qualités suivantes: objective, spontanée, et universelle ainsi qu'indépendante de la "réalité humaine".

Autres questions : La Décohérence est elle une extension du phénomène de l’effondrement de la fonction d'onde de probabilités à toute la réalité physique, indépendamment de l'activité ou de la "réalité humaine"
Est elle un moyen utile pour expliquer le passage du monde microscopique au monde macroscopique, et dans ce cas comment expliquer des molécules puissent se comporter comme des particules?

Si je suis complétement à côté de la plaque, veuillez m'en excuser et être compréhensif.

Merci encore,

cobra-san

Bonjour,

Je te fais une réponse très succincte:

Réduction du paquet d'onde:

Le processus de mesure se traduit mathématiquement par la projection "brutale" et aléatoire du vecteur d'état du système (appartenant a un certain espace vectoriel) sur des états spéciaux de cet espace vectoriel. Ces états spéciaux dépendent de l'appareil de mesure. Le traumatisme engendré par ce processus de mesure est qu il s'agit d'une loi d'évolution qui est, au moins en apparence, complètement indépendante de l'évolution (en absence de mesure) du vecteur d'état piloté par l'équation de Schrödinger.

Décohérence:

c'est la même chose qu en optique. Si tu as un front d'onde spatialement cohérent (déterminé par une longueur de cohérence) et tu le fais passer dans un milieu optique avec des fluctuations aléatoires d'indice a la sortie ton front optique est partiellement ou complètement incohérent cad que sa longueur de cohérence est fortement réduite. il te seras alors impossible de faire une expérience de diffraction par les trous de Young. C'est la décohérence.

[Deedee81]

Salut,

Autre manière d'expliquer la décohérence (qui n'est pas une extension de la réduction. Elle existe indépendamment de celle-ci).

Supposons (pour faire simple) que tu aies un système S dans un état quantique superposé |a> + |b> où a et b sont deux états mesurables possibles. Ici on a une chance sur deux d'avoir l'un ou l'autre.
Soit maintenant l'environnement au sens large E composé d'une myriade de particules.

On peut montrer (au moins dans un certain nombre de cas génériques) que :
- lorsque le système S interagit avec E (chocs avec les molécules d'air, interactions diverses et variées) il se retrouve dans un état intriqué |a>|Ea> + |b>|Eb> où Ea et Eb sont des états particuliers de l'environnement
- lorsque l'on mesure l'état du système S, on ignore (volontairement ou tout simplement parce que c'est pratiquement impossible à mesurer) les états de l'environnement. On ne mesure que l'état de S.
- on montre alors que l'état du système évolue (extrêmement vite pour un système macroscopique) vers un état équivalent à un mélange statistique de |a> et |b>. Le système n'est plus dans un état de superposition quantique (perte de cohérence) mais se comporte comme si son état était bien défini (a OU BIEN b) mais inconnu (avant mesure).

Pour être exact, il évolue vers des états appartenant à une base privilégiée liée à la structure de l'hamiltonien. Pour des objets macroscopiques c'est la base position. Pour des objets microscopiques c'est souvent la base énergie. C'est parfois plus tortueux dans le domaine mésoscopique. Il se fait que c'est justement ces états là que l'on mesure car ils sont "robustes" (ils se maintiennent au cours du temps).

Il y a énormément d'excellents articles sur ArXiv sur le sujet.

[invite503a35ec]

Salut à tous,

Merci à vous deux pour votre aide. Vous mettez de la précision, là où il y avait approximation.
Désolé de vous ennuyer avec des questions qui peuvent vous paraître trop simple. Mais, je comprends les concepts, comme je peux, à mon niveau.
Merci de votre gentillesse et de votre effort de vulgarisation, qui me sont très utiles et que j'apprécie beaucoup.

cobra-san.

[A voir en vidéo sur Futura]