Bonsoir,
J'ai découvert ce qu'était l'intrication quantique ( deux particules échanges des informations instantanément à des distances gigantesques ) et je me suis posé la question : qu'est ce donc que l'information au niveau fondamental ? Elle circule plus vite que la lumière, elle n'est apparemment pas affectée par l'espace temps... J'ai du mal à saisir ce que c'est et ça doit bien exister vu les effets qu'on peut observer en mécanique quantique pour ne citer que cela.
Merci.
Bonjour,
L'explication est fausse : les particules intriquées n'échangent aucune information à distance... Tout se passe comme si les particules échangeaient une information, mais d'une part, cela paraît invraisemblable à cause de la limitation posée par la vitesse de la lumière, et d'autre part, il n'y a aucune trace de l'usage d'une quelconque information par les particules.
Faute de comprendre le phénomène, on se contente de le constater et d'utiliser le modèle donné par la mécanique quantique, tant qu'aucune observation ou expérience ne vienne trahir la présence d'un mécanisme qui pourrait en donner une description plus fine.
Pour être plus précis au sujet de notre compréhension actuelle de l'intrication EPR, on peut reprendre l'image utilisée par Nicolas Gisin : on constate que le même hasard se manifeste en deux endroits différent de l'univers simultanément. Un peu comme deux dés qui seraient lancés sur deux continents différents, et qui donneraient toujours le même résultat.
Les deux dés sont les deux particules intriquées, et le théorème de Bell montre que les résultats obtenus dans les expériences ne sont compatibles avec aucun pipage possible des dés.
Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.
Pourtant quand on agit sur l'une, même si elle est infiniment éloignée, l'autre réagit instantanément... Il doit bien y'avoir quelque chose qui est transmis entre les deux ?Envoyé par Pio2001
@+
même si cela parait contre intuitif, il me semble qu'il faut s'imaginer les deux particules intriquées comme une seule entité "découplée".
pardon si je n'emploi pas les mot ad hoc.
y'a quelque chose qui cloche là dedans, j'y retourne immédiatement !
premièrement, instantanément? mais pour qui? il n'y a pas de simultanéité absolue, donc cet "instantané" n'est valable que pour une classe d'observateur, tous les autres ne seront pas d'accord avec cette simultanéité.Pourtant quand on agit sur l'une, même si elle est infiniment éloignée, l'autre réagit instantanément... Il doit bien y'avoir quelque chose qui est transmis entre les deux ?
deuxièmement, quand on agit sur l'une, il ne se produit rien du tout pour l'autre. Au mieux on peut juste voire une corrélation entre les mesures faites sur l'une et les mesures faites sur l'autre, et cette corrélation n'est visible que si on se communique les résultats de la mesure de façon classique.
Si A fait une mesure sur une particule 1 et B fait une mesure sur une particule 2 qui est intriquée avec 1, aucun des deux ne peut remarquer quoi que ce soit, A, avec le résultat de sa mesure, ne peut pas savoir si B à fait sa mesure et inversement. Il faut que A et B communiquent, ou se rencontrent et qu'ils comparent leurs mesures et là ils pourront constater cette étrange corrélation.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Salut,
Pourtant le phénomène est convoité pour la cryptographie par exemple ( échange de code sans pouvoir être repéré ).
Je ne remet pas en question les réponses, qui proposent des images intéressantes du phénomène.
Mais si on veut aller fond des choses, a ce jour, personne n'a une explication intellectuellement satisfaisante du phénomène.
J'espère bien que de mon vivant quelqu'un apportera cette explication, bien que certains physiciens prétendent qu'elle n'existe pas.
oui, mais cela implique forcément une communication par un canal classique en plus du "canal quantique" (qui lui offre en effet des possibilités d'encryptions inviolables).Pourtant le phénomène est convoité pour la cryptographie par exemple ( échange de code sans pouvoir être repéré ).
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
En fait, le problème n'est pas limité à l'intrication quantique. La dynamique des évolutions quantiques est hamiltonienne, donc unitaire, déterministe, réversible, isentropique et invariante de Lorentz.
Pourtant, au contraire, la mesure quantique:En fait, ce mystère de la mesure quantique est très étroitement lié à celui de l'écoulement irréversible du temps, au second principe de la thermo, à l'impossibilité de réaliser un démon de Maxwell (cf. Le démon de Maxwell, David Poulin, http://www.physique.usherbrooke.ca/p...gnement/dm.pdf) et à toutes les impossibilités d'accès à l'information qui, vraisemblablement, découlent de considérations à caractère thermodynamique statistique (cf. Diamonds' Temperature: Unruh effect for bounded trajectories and thermal time hypothesis, P. Martinetti, C. Rovelli, Feb 2004 http://arxiv.org/abs/gr-qc/0212074).
- "détruit" (en apparence) les superpositions quantiques (d'états qui ne sont pas déjà états propres de l'observable mesurée) pour ne plus laisser accessible à l'observation qu'une seule des composantes de l'état quantique superposé initialement préparé.
.- fait émerger l'irréversibilité, la non localité (sans qu'il soit pour autant possible de la "contrôler"), l'indéterminisme et la rétrocausalité (mais toujours sans possibilité d'en tirer parti pour réaliser une modification "contrôlée" d'effets perçus comme irréversibles).
Ce mystère ne date pas d'hier. Nous n'avons toujours pas digéré l'idée que l'écoulement irréversible du temps, et plus généralement toutes les grandeurs physiques que nous attribuons aux objets et phénomènes observés, aient un caractère:Il est possible d'aller un pas plus loin sans observateur dans la modélisation des effets quantiques à condition de ne pas introduire trop tôt l'écoulement unidirectionnel du temps et le principe de causalité, eu égard à leur caractère d'émergence thermodynamique statistique. C'est ce qui est proposé dans la formulation time-symmetric de la mesure quantique proposée, depuis maintenant 1964, par Aharonov, Bergmann, Lebowitz et quelques autres.
- relationnel d'une part (elles caractérisent une relation s'établissant entre un objet observé et, au mieux, une famille d'observateurs et ne sont donc pas des propriétés "intrinsèques" des objets observés)
- d'émergence statistique d'autre part.
D'importants succès en ont découlé :Voir notamment:
- la mesure faible (en 1988)
- des mesures d'extrême précision (comme celle de l'effet Hall quantique) rendues possibles grâce à la mesure faible
- A time-symmetric formulation of quantum mechanics Yakir Aharonov, Sandu Popescu, and Jeff Tollaksen http://www.tau.ac.il/~yakir/yahp/yh171.pdf
- O. Hosten and P.G. Kwiat, Observation of the spin hall effect of light via weak measurement, Science Vol. 319 no. 5864 pp. 787-790 (2008)
http://www.sciencemag.org/content/319/5864/787- P.B. Dixon, D.J. Starling, A.N. Jordan, J.C. Howell, Ultrasensitive beam deflection measurement via interferometric weak value amplification, Physical Review Letters; 102 (17): 173601 (2009) http://arxiv.org/abs/0906.4828
Dernière modification par chaverondier ; 17/01/2015 à 19h54.
@chaverondier : Merci de cette réponse détaillée. Déjà des questions me viennent, je vais prendre le temps de regarder ces liens avant tout.
Ne me dîtes pas que je me trompe, dîtes moi quelle est la bonne réponse !
@chaverondier ; je me permets une demande de précision, car la fin de l'intervention pourrait être perçue de manière ambiguë. S'agit-il de théories généralement reconnues et admises par la majorité des physiciens ou d'une théorie alternative ?
Concernant la mesure faible, elle a été contestée vers 1989 par A. Peres et A. Legett :A ce jour, plus personne ne conteste les résultats d'observation issus de la mesure faible ainsi que le caractère time-symmetric des corrélations observées entre mesures faibles et mesures fortes antérieures et postérieures à cette mesure faible.
- AJ. Leggett, Comment on “How the result of a measurement of a component of the spin of a spin-1/2 particle can turn out to be 100”, Physical Review Letters (1989); 62 (19): 2325–2325, http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.62.2325
.- A. Peres, Quantum measurements with post-selection, Physical Review Letters (1989); 62 (19): 2326–2326 http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.62.2326.
Concernant la formulation time-symmetric de la mécanique quantique (The two sate vector formalism, Yakir Aharonov, Lev Vaidman, Jun 2007, http://arxiv.org/abs/quant-ph/0105101v2), personne ne conteste sa cohérence mathématique. D'ailleurs, mathématiquement, la formulation time-symmetric de la mécanique quantique ne s'écarte en rien de la théorie standard. Elle prend en compte un deuxième vecteur d'état évoluant, lui, du futur vers le passé respectant ainsi la symétrie T présente dans la théorie standard.
Par contre, concernant l'interprétation time-symmetric, lors de mesures mesures faibles, des corrélations time-symmetric comme résultant de l'action rétrocausale d'une mesure forte postérieure (Y. Aharonov, E. Cohen, D. Grossman, A.C. Elitzur, Can a future choice affect a past measurement’s outcome? International Conference on New Frontiers in Physics", Crete, June 2012 http://arxiv.org/abs/1206.6224), ce point de vue reste, me semble-t-il, encore assez largement minoritaire (1).
L'un des aspects les plus frappants, c'est l'interprétation du paradoxe dit des 3 boîtes dans lequel, par présélection d'états |psi>in = |A> + |B> + |C> et post sélection d'états |psi>out = |A> + |B> - |C> (cas par exemple de photons pré sélectionnés, puis post sélectionnés, dans une superposition de 3 états de position), on fait apparaître dans la "boîte" C, par mesure faible entre ces deux états, une probabilité (dite faible) de présence négative (= -1). Cette probabilité négative s'interprète comme celle d'un photon présent dans la boîte C mais évoluant à rebrousse temps :
K.J. Resch, J.S. Lundeen, A.M. Steinberg. Experimental realization of the quantum box problem, Physics Letters A (2004); 324 (2-3): 125-131 http://arxiv.org/abs/quant-ph/0310091
Quand on réalise, entre les deux états |psi>in et |psi>out, une mesure faible de présence dans la boîte C, les photons se trouvent alors, du moins dans l'interprétation time-symmetric du résultat de mesure faible observé, présents dans la boîte C avec une probabilité = -1 et avec une énergie négative. On retrouve l'interprétation time symmetric de l'énergie négative d'un photon dans une barrière de potentiel franchie par effet tunnel (The Hartman effect and weak measurements "which are not really weak", D.Sokolovski, E.Akhmatskaya, May 2011, http://arxiv.org/abs/1103.5620).
Je trouve intéressant de noter que ces considérations de symétrie T, accompagnées d'une inversion du signe des masses, du signe des énergies (cf J.M. Souriau, Structure of dynamical systems, a simplectic view of physics, §14 A mechanistic description of elementary particles, inversion of space and time eq. (14.67), a particle of non zero mass (14.71)) et du signe des probabilités ainsi que la possibilité de modélisation time-symmetric des lois de la physique (impliquant des ondes dites retardées et des ondes dites retardées évoluant à rebrousse-temps) ne datent pas d'hier. Par exemple, dans le cadre de la physique classique, on a des travaux tels que:Pour en revenir à l'intrication, à l'effet EPR et au transfert instantané "d'information" (guillemets rappelant qu'on est bridé, en tout cas à ce jour, par le no-communication theorem)
- la théorie de l'absorbeur initiée, dans le cadre de l'électromagnétisme, puis abandonnée par Wheeler et Feynman (abandon lié aux cas de rayonnements émis et jamais absorbés)
.- la résolution du paradoxe de l'inertie et de la radiation de réaction par Woodward http://physics.fullerton.edu/~jimw/general/inertia/ et http://physics.fullerton.edu/~jimw/g...eact/index.htm
.- La possible (ce n'est pas majoritairement pas admis pour l'instant) résolution du paradoxe de l'accélération de l'expansion cosmique, de la structure lacunaire de l'univers à grande échelle et de la formation des bras des galaxies spirale par prise en compte d'un feuillet d'univers énanthiomorphe, empli de masses négatives, évoluant à rebrousse-temps :
A.D. Sakharov (1980). Cosmological Model of the Universe with a Time Vector Inversion. ZhETF (Tr. JETP 52, 349-351) (79): 689–693, La masse négative pourrait ne pas défier la théorie d'Einstein https://www.sciencenews.org/article/...-defy-einstein, Bigravity as an interpretation of the cosmic acceleration Jean-Pierre Petit, Gilles D'Agostini, Dec 2007 http://arxiv.org/abs/0712.0067De mon côté, j'ai longtemps refusé de m'intéresser sérieusement à la formulation time-symmetric de la mécanique quantique et à l'interprétation rétrocausale de la symétrie T (en violation du principe de causalité au niveau interprétatif). Je n'arrivais pas à admettre que l'écoulement irréversible du temps et le principe de causalité qui en découle puissent avoir un caractère d'émergence thermodynamique statistique non objectif (cf "forget time" et l'hypothèse dite du temps thermique, C. Rovelli, Mar 2009, http://arxiv.org/abs/0903.3832) car dépendant d'une famille d'observateurs et de sa grille de lecture (l'entropie dite pertinente correspondant à cette famille d'observateurs). L'idée qu'il soit possible d'accorder un caractère plus fondamental à la symétrie T qu'à l'écoulement irréversible unidirectionnel du temps et au principe de causalité perçus à notre échelle me paraissait inacceptable parce que trop en conflit avec mes post-jugés d'observateur macroscopique.
- l'interprétation "réaliste classique" (très minoritaire) de l'effet EPR (2) introduit un référentiel quantique privilégié (cf D. Bohm, J. Bell, V. Scarani, A. Valentini...) permettant, au sacrifice de l'invariance de Lorentz (au niveau interprétatif), de préserver la causalité. Dans cette interprétation, il y a un changement d'état objectif instantané (au sens de la simultanéité relative au référentiel quantique privilégié) du côté de Bob quand Alice réalise sa mesure.
.- L'interprétation réaliste selon Aharonov, Vaidman, etc, etc (Weak-Measurement Elements of Reality, L. Vaidman, Jan 1996 http://arxiv.org/abs/quant-ph/9601005) préserve le principe de réalité (cher à EPR) ET l'invariance de Lorentz (pas de référentiel quantique privilégié qui serait indépendant de l'observateur), mais abandonne au contraire le principe de causalité à son triste sort d'émergence statistique. A un niveau fondamental, le respect de la symétrie T y est préféré à la projection de l'écoulement irréversible et unidirectionnel du temps et du principe de causalité observables à notre échelle (Could time-symmetric interactions reconcile relativity and quantum non-locality? Dustin Lazarovici, Jul 2014 (3) http://arxiv.org/abs/1401.4895, New insights on emergence from the perspective of weak values and dynamical non-locality http://iopscience.iop.org/1742-6596/...4_1_012029.pdf).
(1) c'est toutefois le point de vue défendu notamment par Yakir Aharonov, Peter Bergmann, Joel Lebowitz, Paul Kwait, Aephraim Steinberg, Sandu Popescu, Avshalom Elitzur, Lev Vaidman, Jeff Tollaksen, Huw Price, Paul Davies, Jeff Lundeen, Charles Bamber (et quelques autres).
(2) Classiquement, on préfère au contraire abandonner l'interprétation réaliste. C'est le point de vue majoritaire ardemment défendu par A. Peres notamment (Quantum Information and Relativity Theory, Asher Peres, Daniel R. Terno, Jul 2003 http://arxiv.org/abs/quant-ph/0212023v2). Cela permet de préserver l'invariance de Lorentz ET la causalité.
(3) Dustin Lazarovici : "In this paper, we want to discuss the possibility to alleviate the tension between relativity and non-locality by explaining non-local correlations as a result of interactions that are both retarded, “propagating” at a finite speed from past to future, and advanced, “propagating” at a finite speed from future to past."
