Polarisation : cas du photon unique en méca quantique

[invited5b93ff7]

Bonjour, je me pose une question suite à une lecture sur le cas d'un photon unique polarisé et de son passage à travers des filtres en mécanique quantique.

Alors on commence avec un photon polarisé linéairement qui peut être décrit par le vecteur d'état : |θ> = cos(θ)|x> + sin(θ)|y> et donc la probabilité de passer dans un filtre d'axe x est bien cos(θ)².
Jusque là tout baigne pour moi, seulement maintenant que ce photon est sorti, il est dans l'état propre |x> (enfin je suppose puisqu'il s'agit en quelque sorte d'une mesure, un photon ne peut passer que s'il est polarisé selon x du coup s'il sort on connaît cette info là), mais du coup je ne comprends pas bien comment deux filtres qui se suivent peuvent laisser passer encore des photons puisque si le photon est dans l'état |x> il n'y a plus moyen qu'il passe dans un filtre orienté différemment. Du coup est ce qu'au final après passage dans un filtre on doit considérer que son état n'est pas connu (et donc qu'il a bien une certaine probabilité de passer dans les suivants ?

Je vous remercie d'avance si je ne suis pas clair n'hésitez pas à me le dire
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[phys4]

Bonjour,
Si les polarisateurs successifs ne sont pas à axes perpendiculaires, il reste toujours une probabilité de passage, qui dépend de l'angle.
Il est possible de faire tourner la polarisation avec peu de pertes, en la faisant tourner d'un petit angle à chaque fois.

[Deedee81]

Salut,

Si le deuxième filtre est orienté selon y, effectivement, rien ne passera.
Mais s'il a un angle quelconque par rapport à x, différent de y, alors il y a une certaine probabilité qu'il passe.
En effet, même l'état |x> peut se décrire comme une superposition d'états dans le référentiel après rotation (en s'alignant sur le deuxième filtre).

ARF, premier croisement de l'année Bonne année à toi Phys4

[invited5b93ff7]

Oui donc on est pas dans un état propre après passage du filtre c'est comme si aucune mesure n'avait été faite au final. Tiens d'ailleurs si on imagine une expérience avec un polariseur X suivi d'un appareil de mesure de l'angle de polarisation puis d'un polariseur à 45° du premier disons du coup le photon ne va plus passer le deuxième ? (Puisque bon si on mesure son état on obtient un état propre il ne peut plus être dans un état superposé)

[A voir en vidéo sur Futura]

[albanxiii]

Oui donc on est pas dans un état propre après passage du filtre c'est comme si aucune mesure n'avait été faite au final.

Cela dépend de la base d'états propres choisie comme base de l'espace des états.

[Paradigm]

Bonjour inASingularity, bonjour à tous

on est pas dans un état propre après passage du filtre c'est comme si aucune mesure n'avait été faite au final.

Après la passage d'un filtre polarisant le photon est projeté dans un état pur. Fonction de la base choisi il peut s'exprimer comme une superposition d'état des vecteurs de base, mais reste un état pur (A ne pas confondre avec la notion de mélange statistique ou état mixte).

A la traversé de deux filtres polarisants, on constate que l’intensité détectée dépend que de la différence de l’angle entre les deux détecteurs tel que présenté dans ce cours (loi de Malus) : https://cel.archives-ouvertes.fr/cel-00092955/document

Si cette différence est de 90°, l’intensité transmise sera nulle.

Cordialement