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Superposition quantique et objets "ordinaires"



  1. #1
    blisax

    Superposition quantique et objets "ordinaires"


    ------

    Bonjour,

    Est-ce que les particules composant la chaise de mon bureau par exemple, donc les quarks et les électrons, sont dans des états quantiques superposés avec une vitesse et une position indéterminées ? Ou le simple fait que cette chaise soit dans mon bureau donc exposée à de la lumière et a température ambiante, suffit à causer une réduction du paquet d'onde (de chaque particule) et donc chaque particule élémentaire de cette chaise a en réalité une position et une vitesse bien déterminée et est projetée dans un seul état ?

    Autrement dis, est-ce que les particules composants les objets de la vie de tout les jours sont aussi dans des états quantiques superposés et sont sujet au principe d'incertitude ?

    Merci d'avance !

    -----

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  4. #2
    maxwellien

    Re : Superposition quantique et objets "ordinaires"

    Bonjour
    En théorie oui l'état macroscopique dune multitudes d'états quantiques comme pour un objet de la vie de tous les jours suit les lois quantiques.
    Mais l'interaction du système en tant qu'objet quantique avec le milieu extérieur conduit toujours a la réalité qu' on connait.
    Cependant on peut observer de la diffraction avec de grosses molécules.

  5. #3
    jacknicklaus

    Re : Superposition quantique et objets "ordinaires"

    C'est un sujet qui ne fait pas consensus.

    le professeur Frederic Schuller https://www.youtube.com/watch?v=GbqA9Xn_iM0 assure dans son cours d'introduction à la mécanique quantique qu’on peut réaliser l'expérience des fentes d'Young en projetant ... des baleines !

    Certains physiciens et pas des moindres (Penrose) s'opposent à cette idée.
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  6. #4
    coussin

    Re : Superposition quantique et objets "ordinaires"

    En théorie, oui. En pratique, calculez le temps de décohérence d'une baleine. :S

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    blisax

    Re : Superposition quantique et objets "ordinaires"

    Merci pour vos réponses ! Néanmoins je crois qu'il y a une incompréhension sur ma question (ou alors je ne comprend pas vos réponses). Ma question n'est pas "est-ce qu'un objet macroscopique peut avoir un comportement quantique" mais "est-ce que les particules composant les objets macroscopiques restent quantiques dans la "vraie vie" ?". Ce que je veux dire par là, c'est que puisque ces particules sont en interaction avec toutes les particules autour (mon fauteuil de bureau n'est pas dans un système isolé), sont baignées par un bain de photon, n'y a t il pas une réduction du paquet d'onde ?

    Si on mesure la position d'un électron il se "localise" en un point, dans le sens d'une réduction du paquet d'onde. Mais tout les électrons de nos objets du quotidien sont en interaction avec la lumière ambiante et soumis a une agitation thermique, tout cela n'agit-il pas comme des mesures (au sens quantique) et donc causent des réductions du paquet d'onde ? Ainsi les objets du quotidien ne sont-ils pas composés de particules qui ne subsistent en réalité jamais dans des états superposé a cause des interactions perpétuelles avec le monde extérieur ? Je comprend que les particules d'une cuillère (je parle bien des particules et non de la cuillère) dans le noir et à une température proche du zéro absolu, possèdent un comportement quantique. Mais quand cette cuillère est dans ma cuisine, les particules de cette dernière ne perdent-elles pas ses superpositions d'états ? J'espère que ma question est un peu plus clair...

  9. #6
    0577

    Re : Superposition quantique et objets "ordinaires"

    Bonjour,

    il y a dans la question initiale une confusion entre "état non-superposé" et "état avec une position et vitesse bien déterminées".

    En physique quantique, aucun état d'une particule quantique n'a une position et une vitesse bien déterminées: c'est une formulation du principe d'incertitude.

    La notion d'état superposé ou non n'est pas intrinsèque mais relative à une observable. Dire: "un état est superposé (ou non)" sans plus de précision n'a pas de sens. Cela a un sens de dire qu'un état est superposé (ou non) pour la position ou pour la vitesse. Une reformulation du principe d'incertitude est alors qu'il n'y a pas d'état qui soit non-superposé à la fois pour la position et pour la vitesse.

    Les interactions avec la lumière... sont régis par une dynamique, décrite par un hamiltonien, i.e. par l'énergie du système total. Pour ces questions, l'énergie est une observable souvent plus pertinente que la position et la vitesse. Un état non-superposé pour l'énergie (exemple: un atome dans son état fondamental, qui est une première approximation pour de la "matière ordinaire" ) est en général superposé à la fois pour la position et pour la vitesse.

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  11. #7
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Superposition quantique et objets "ordinaires"

    Bonjour,

    Citation Envoyé par 0577 Voir le message
    En physique quantique, aucun état d'une particule quantique n'a une position et une vitesse bien déterminées: c'est une formulation du principe d'incertitude.
    C'est plutôt une interprétation de ce qui devrait être appelé relations d'indétermination (et pas principe d'incertitude). Ces relations portent sur les résultats de mesures effectuées un grand nombre de fois, elles ne disent rien de plus que des statistiques sur des résultats de mesure.
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  12. #8
    Paradigm

    Re : Superposition quantique et objets "ordinaires"

    Bonsoir 0577

    Citation Envoyé par 0577 Voir le message
    La notion d'état superposé ou non n'est pas intrinsèque mais relative à une observable. Dire: "un état est superposé (ou non)" sans plus de précision n'a pas de sens. Cela a un sens de dire qu'un état est superposé (ou non) pour la position ou pour la vitesse.
    Questions de compréhension portant sur la réponse donnée : Un état pur est superposé relativement à une base de l'espace de Hilbert représentant l'espace des états, non ?

    Un observable, qui est un opérateur hermétique, se "matérialise" par un instrument de mesure qui impose une base pour la mesure ?

    Energie, quantité de mouvement, position, spin, ..., sont des grandeurs physiques pour lesquelles il peut être associé un observable (E, R, P ou S) opérant sur des d'espaces d'états distincts ( par exemple Ɛr pour P et R ; Ɛs pou S) ? Et donc l'espace d’état Ɛ d'une particule à spin par exemple, apparaîtra comme le produit tensoriel Ɛr ⊗ Ɛs non ?

    La particule à spin aura un état superposé ou non dans l'espace d'état Ɛr ⊗ Ɛs pour un opérateur R ⊗ S par exemple ?

    Cordialement,
    Dernière modification par Paradigm ; 30/08/2018 à 21h00.

  13. #9
    Paradigm

    Re : Superposition quantique et objets "ordinaires"

    Correction
    Citation Envoyé par Paradigm Voir le message
    opérateur hermitique
    Cordialement

  14. #10
    Wouschuang

    Re : Superposition quantique et objets "ordinaires"

    Bonjour,

    Je suis d'accord avec 0577.

    En effet, les particules composantes d'une chaise sont quantique dans le sens ou on ne peut pas déterminer précisément à la fois sa vitesse et sa position. Ceci est aussi vrai pour un objet macroscopique, mais l'imprécision est tellement petite qu'on n'a pas besoin d'en tenir compte.
    Si j'ai bien compris, l'exposition des objets à la lumière n'a pas de rapport avec la réduction du paquet d'onde. Quand on observe une particule de masse très petite à l'oeil nu ou avec un apparel afin de déterminer sa position, les photons émis perturbent le mouvement de cette particule, raison pour laquelle on perd de précision en vitesse. Et la réduction du paquet d'onde veut dire que si une particule est dans un état superposé, par exemple, son énergie est E1 et E2, alors quand on mesure son énergie, on peut obtenir soit E1 soit E2, et on obtiendra le même résultat si on refait la mesure. La première mesure est donc une réduction du paquet d'onde.

  15. #11
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Superposition quantique et objets "ordinaires"

    Bonjour,

    Bienvenue sur futura. Attention, tu as répondu à un message vieux de trois ans. Et la question était réglée. Si tu avais des questions ou autre il vaudra mieux ouvrir une nouvelle discussion.

    Pour éviter une relance inutile de cet vieux brol, je vais fermer.

    Merci
    Keep it simple stupid

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