Communication instantanée avec l'intrication quantique

[kneukneu69]

Bonjour à tous,
J'ai une petite question sur l'intrication quantique. Je ne comprend pas pourquoi on dit que la vitesse de la lumière n'est pas dépassée car on ne transmet pas réellement d'information entre les 2 particules.
Mais imaginons:
2 personnes (A et B) distantes de plusieurs centaines d'années lumières avec chacune une particule intriquée. Elles ont convenu à l'avance qu'elles suivront ce que la particule de A va dire. Elle mesure la particule qui est soit up ou down. Si c'est up alors les 2 personnes devront se rendre la planète UP, si c'est down alors elles se retrouveront sur la planète DOWN.
Donc dans ce cas elles ont bien un moyen de communiquer instantanément le lieu de rendez-vous non?
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[Deedee81]

Salut,

J'ai une petite question sur l'intrication quantique. Je ne comprend pas pourquoi on dit que la vitesse de la lumière n'est pas dépassée car on ne transmet pas réellement d'information entre les 2 particules.
Mais imaginons:
2 personnes (A et B) distantes de plusieurs centaines d'années lumières avec chacune une particule intriquée. Elles ont convenu à l'avance qu'elles suivront ce que la particule de A va dire. Elle mesure la particule qui est soit up ou down. Si c'est up alors les 2 personnes devront se rendre la planète UP, si c'est down alors elles se retrouveront sur la planète DOWN.
Donc dans ce cas elles ont bien un moyen de communiquer instantanément le lieu de rendez-vous non?

Il y a d'abord eut un échange préalable : les particules intriquées (*). Et cet échange ne peut se faire qu'à vitesse <= c.
(*) Particules qui portent l'information "j'indique la même valeur que l'autre". Et donc qui portent justement l'information qu'on croit avoir échangé.

On l'oublie souvent cet échange initial, mais il est inévitable !!!!

Note qu'il existe un théorème sur ça :
https://en.wikipedia.org/wiki/No-communication_theorem

(désolé, l'article wikipedia n'existe pas en français)

[spi100]

1. Sans synchronisation, B ne peut pas savoir quand il fait sa mesure, si A a déjà mis le spin de sa particule dans l'état qu'il veut communiquer.
2. Il faut alors mettre en place un protocole de communication. Par exemple, A convient avec B de l'informer que la mesure est faite en lui envoyant un photon.

Il faut utiliser un moyen déterministe pour se synchroniser, et c'est une première explication. Mais on peut imaginer plus tordu.

À 1/3 du chemin entre A et B, on place un émetteur qui envoie simultanément un photon à A et un photon à B. A met la particule dans l'état qu'il veut communiquer à réception de son photon et B fait la mesure quand il reçoit son photon. A agit alors sur sa particule avant que B ne fasse sa mesure. Ce n'est pas une transmission instantanée, mais c'est tout de même une transmission supraluminique.

Sympa mais faux. L'erreur est de supposer que A dispose d'un moyen déterministe de mettre le spin à la valeur qu'il veut, sans détruire l'intrication. C'est la raison fondamentale qui empêche de transmettre de l'information en utilisant des paires intriquées.

[Deedee81]

Salut,

1. Sans synchronisation, B ne peut pas savoir quand il fait sa mesure, si A a déjà mis le spin de sa particule dans l'état qu'il veut communiquer.
2. Il faut alors mettre en place un protocole de communication. Par exemple, A convient avec B de l'informer que la mesure est faite en lui envoyant un photon.

Là, tu te diriges vers les protocoles du type cryptographie quantique ou téléportation quantique. Et oui, dans ce cas là, il faut en plus ajouter l'information transmise par le canal classique (l'envoi du photon pour informer de...).

Et d'accord avec le reste de ton analyse.

Petit complément à mon explication :

Pour revenir au cas initial, on pourrait comparer l'expérience de kenukneu69 à celle-ci : on inscrit sur deux papiers la destination que A et B devront prendre UP ou DOWN. On leur donne une enveloppe fermée et quand ls l'ouvriront ils devront suivre les instructions. Ils se retrouverons au final bien sûr au même endroit : sur UP ou sur DOWN, alors qu'ils ignoraient ce qui était inscrit et qu'ils n'ont évidemment échangé aucune information ultraluminique.

La seule différence avec la mécanique quantique et, ça, c'est le coté déroutant de la mécanique quantique : le résultat n'est pas prédéterminé (sur la papier, A et B ignorent ce qui est inscrit mais le résultat est bien déjà là). C'est cet aspect là qui est très déroutant et qui conduit à nombre d'abus de langage sur un "transfert d'information instantané". Il est vrai que la façon de la formuler dépend aussi de sa manière préférée d'interpréter la mécanique quantique et il existe une bonne vingtaine d'interprétations !!!!! (non réfutables, c'est-à-dire que l'expérience ne peut pas dire quelle interprétation est "la bonne", pour peu même que la question ait un sens).

Toutefois, ici, cette différence, prédéterminé ou pas, n'a guère d'importance. La différence ne se manifeste que dans des situations un peu plus compliquée, par exemple la mesure de la polarisation de la lumière sous différents angles par A et B. On aboutit alors à des contraintes pour les théories "classiques" (prédéterminisme et localité), les fameuses inégalités de Bell violées tant par la mécanique quantique que par l'expérience (Aspect et récemment Zeilinger qui a bouché les derniers "loopholes").

[A voir en vidéo sur Futura]

[mmarko]

Non, elles n'ont pas communiqué d'information, elles sont justes synchronisées. En physique quantique, des générateurs aléatoires distants peuvent être synchronisés mais pour le savoir il faut pouvoir comparer les deux et donc communiquer de façon classique ou les rapprocher et donc ça n'apporte pas grand chose.

Ici la seule information est que A et B sont synchronisé mais seuls A et B le savent et parce qu'ils ont été en contact. Pour les autres, A ou B est une suite aléatoire quelconque.

Pour parler de communication d'information, cela suppose qu'on peut faire un choix sinon il y a zéro information. Dans ton exemple, ils ne communiquent pas l'emplacement de la destination puisqu'ils n'ont pas le choix.

Pour rendre cela évident qu'il n'y a pas de communications possibles entre A et B dans ton système : imagine A se retrouve en danger de mort, comment il fait pour prévenir B, l’appeler à l'aide ? Rien, il n'a aucun choix du message possible qu'il pourrait soi-disant transmettre. Ce n'est pas de la communication.

Par contre, si on fabriquait une paire de bagues intriquées pour un couple d'amoureux avec une led qui change de couleur au hasard mais toujours en synchronisation avec l'autre bague, ce serait un beau succès commercial, je pense. Mais là, pareil, aucun moyen de communiquer, juste se souvenir qu'on est lié à l'autre.

[buissonland]

1/

(...) Pour revenir au cas initial, on pourrait comparer l'expérience de kenukneu69 à celle-ci : on inscrit sur deux papiers la destination que A et B devront prendre UP ou DOWN. On leur donne une enveloppe fermée et quand ls l'ouvriront ils devront suivre les instructions. Ils se retrouverons au final bien sûr au même endroit : sur UP ou sur DOWN, alors qu'ils ignoraient ce qui était inscrit et qu'ils n'ont évidemment échangé aucune information ultraluminique.

La seule différence avec la mécanique quantique et, ça, c'est le coté déroutant de la mécanique quantique : le résultat n'est pas prédéterminé (sur la papier, A et B ignorent ce qui est inscrit mais le résultat est bien déjà là). C'est cet aspect là qui est très déroutant (...)

Il y a quelque chose que je ne comprend pas dans ton analogie, particulièrement ce passage :

(...)
La seule différence avec la mécanique quantique et, ça, c'est le coté déroutant de la mécanique quantique : le résultat n'est pas prédéterminé (sur la papier, A et B ignorent ce qui est inscrit mais le résultat est bien déjà là). C'est cet aspect là qui est très déroutant (...)

Qui a t-il de déroutant ici ?
Dans le monde macroscopique A et B ignore aussi ce qui se trouve sur le papier.
La seule différence est, que dans le monde macroscopique, il y a un "C" qui a écrit sur les deux papiers et qui lui, connait le résultat. Contrairement au monde subatomique où ce qui est écrit est aléatoire. Non ?

2/

(...)
Sympa mais faux. L'erreur est de supposer que A dispose d'un moyen déterministe de mettre le spin à la valeur qu'il veut, sans détruire l'intrication. C'est la raison fondamentale qui empêche de transmettre de l'information en utilisant des paires intriquées.

Cela veut dire que lorsque l'on veut imposer un spin à l'une des particule, on détruit l'intrication ?

[Amanuensis]

Il y a un autre problème qui n'a pas été soulevé:

2 personnes (A et B) distantes de plusieurs centaines d'années lumières (...)Elle mesure la particule qui est soit up ou down.

Qu'est-ce que veut dire "up ou down" dans un tel cas de figure?

La direction du spin d'une particule n'a rien d'absolu en toute généralité, ce n'est pas comme peint en rouge ou en vert.

C'est d'ailleurs un point rarement mentionné dans les protocoles basés sur une projection de spin : la connaissance préalable de données d'orientation géométrique.

On doit pouvoir s'en affranchir dans le cas particulier des polarisations circulaires de photons, c'est à dire non pas de spin, mais d'hélicité ; à voir et préciser.

[Chanur]

Cela veut dire que lorsque l'on veut imposer un spin à l'une des particule, on détruit l'intrication ?

Oui, nécessairement.
(sauf que je ne sais pas si on peut imposer un état de spin. Avec un aimant ?)