Intrication quantique vs principe de causalité.

[papy-alain]

Bonjour à tous, bonjour Deedee81.
J'ouvre ce fil pour ne pas en polluer un autre, dans lequel j'ai reçu cette réponse :

Je n'ai jamais été d'accord avec cette explication. A cause de : https://en.wikipedia.org/wiki/No-communication_theorem

L'intrication ne signifie pas qu'une modification d'un côté conduit à une modification instantanée de l'autre.
D'autant que si je mesure les deux particules sur un intervalle spatial, alors l'ordre temporel des deux mesures dépend de l'observateur. Voilà un "signal" plutôt étrange : ou bien il remonte le temps ou bien il va dans de A vers B ou de B vers A selon celui qui se pose la question.

J'ai lu attentivement l'article cité, mais j'ai aussi lu celui-ci : https://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_entanglement
Une phrase a retenu mon attention : "Given that the statistics of these measurements cannot be replicated by models in which each particle has its own state independent of the other, it appears that one particle of an entangled pair "knows" what measurement has been performed on the other, and with what outcome, even though there is no known means for such information to be communicated between the particles, which at the time of measurement may be separated by arbitrarily large distances."
Il est donc établit que lorsqu'on effectue une mesure sur l'une des deux particules intriquées, l'autre le sait, quelle que soit la distance qui les séparent. J'y vois une contradiction apparente avec l'article auquel tu te réfères.
Comment expliquer cela ?
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[Deedee81]

Salut,

Il est donc établit que lorsqu'on effectue une mesure sur l'une des deux particules intriquées, l'autre le sait, quelle que soit la distance qui les séparent. J'y vois une contradiction apparente avec l'article auquel tu te réfères.
Comment expliquer cela ?

C'est un abus de langage très (trop) fréquent, bon, au moins ils ont mis des guillemets sur "sait"
Cet abus de langage découle des interprétations. Dans beaucoup d'interprétations (notamment Copenhague et toute interprétation avec réduction ou les univers multiple ou "tout" l'univers se sépare instantanément) il y a un tel lien instantané. Mais il ne fait pas partie du formalisme comme le montre le théorème. Tout ce qu'on a ce sont des corrélations de mesures et le fait que ces corrélations sont supérieures à toute théorie à variables locales cachées classiques (théorème de Bell). Mais cela ne veut as dire que la théorie est non locale, seulement qu'elle est non classique.

De plus, il y a une confusion sur l'expression "non local" qui veut dire deux choses :
- transmission à distance d'information sans intermédiaire
- description de systèmes obligatoirement globale (on dit aussi non séparable, c'est le coeur de l'intrication)
Le fait est qu'en physique classique, les deux vont toujours de pair, mais curieusement pas en mécanique quantique !

De fait, certaines interprétation (comme les états relatifs) ne nécessitent pas une transmission instantanée.... mais la théorie reste non séparable.

Etrange, mystérieuse et profondément non classique mécanique quantique

[papy-alain]

Je veux bien qu'on parle d'abus de langage quand on dit qu'une particule "sait" qu'on a effectué une mesure sur l'autre. Mais le principe de base de l'intrication quantique, c'est quand même que des propriétés de non-localité font leur apparition et la mesure sur l'un des systèmes influence instantanément l'autre système, même à des distances considérables, non ?

[Sethy]

Quand un système est intriqué, peut-on parler de deux systèmes ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[papy-alain]

Quand un système est intriqué, peut-on parler de deux systèmes ?

Pourquoi pas ? L'expérience peut être réalisée avec des molécules.

[coussin]

Je veux bien qu'on parle d'abus de langage quand on dit qu'une particule "sait" qu'on a effectué une mesure sur l'autre. Mais le principe de base de l'intrication quantique, c'est quand même que des propriétés de non-localité font leur apparition et la mesure sur l'un des systèmes influence instantanément l'autre système, même à des distances considérables, non ?

Dans toutes les expériences d'intrication, il est toujours question de corrélations statistiques. Savez-vous ce que c'est. Si oui, êtes-vous de l'avis que corrélation entraîne causalité ?
https://fr.m.wikipedia.org/wiki/Cum_...go_propter_hoc

[papy-alain]

Ce n'est pas la corrélation en elle-même qui est source de causalité, mais en MQ, il est impossible d'effectuer une mesure sur une particule sans qu'aucun de ses paramètres n'en soit affecté.

[invite6c093f92]

Pourquoi pas ?

Si tu relis le 1er paragraphe du lien que tu as mis, tu pourras lire ceci:

even when the particles are separated by a large distance—instead, a quantum state must be described for the system as a whole.

[papy-alain]

Si tu relis le 1er paragraphe du lien que tu as mis, tu pourras lire ceci:

Ben oui, mais quand l'une des composantes est modifiée, pour que l'ensemble du système soit conservé, il faut bien que la 2e composante soit modifiée également, non ? Sans cela, on ne peut plus parler d'intrication.

[invite6c093f92]

Je répondais suite à ton échange avec Sethy, ton "pourquoi pas?" (ie ne pas considérer 2 systèmes), donc, ben non, on considère 1 système...
Si il y a déjà des problèmes de vocabulaire, comment espérer aller "plus loin" et les liens mis répondent à ta question de "comment expliquer ça", de toute façon, ça n'ira pas plus loin que du bavardage, suffit de lire des threads sur le même sujet sur le forum par ex, ceux toujours introduits avec du littéraire utilisé de travers, donc je sors, bonne continuation).

[Sethy]

Ben oui, mais quand l'une des composantes est modifiée, pour que l'ensemble du système soit conservé, il faut bien que la 2e composante soit modifiée également, non ? Sans cela, on ne peut plus parler d'intrication.

Je pense que tant qu'il est intriqué, il n'y a qu'un seul système. Raisonner sur base de deux systèmes en interaction te freinera dans la compréhension.

[papy-alain]

Je vous invite à lire (ou relire) cet article : https://www.futura-sciences.com/scie...uantique-4814/
Voici un copié/collé du passage qui me trouble :
<<Toute mesure sur l'un des systèmes affecte l'autre, et ce, quelle que soit la distance les séparant. Avant l'intrication, deux systèmes physiques sans interactions sont dans des états quantiques indépendants mais après l'intrication ces deux états sont en quelque sorte « emmêlés » et il n'est plus possible de décrire ces deux systèmes de façon indépendante.
C'est pourquoi, comme indiqué précédemment, des propriétés de non-localité font leur apparition et la mesure sur l'un des systèmes influence instantanément l'autre système, même à des années-lumière.>>
Je ne comprenais déjà pas grand'chose avant, mais là...

[invite6c093f92]

Je vais supposer que ce qui te perturbe est l'utilisation du mot "système", si c'est ça, je vais changer un peu ta citation:

Toute mesure sur un objet quantique affecte l'autre, et ce, quelle que soit la distance les séparant. Avant l'intrication, deux systèmes physiques sans interactions sont dans des états quantiques indépendants mais après l'intrication ces deux états sont en quelque sorte « emmêlés » et il n'est plus possible de décrire ces deux systèmes de façon indépendante.
C'est pourquoi, comme indiqué précédemment, des propriétés de non-localité font leur apparition et la mesure sur l'un des objets quantiques influence instantanément l'autre objet quantique, même à des années-lumière.

Avec comme "définition" d'objet quantique: Ce que je peux connaitre quand je fais une mesure sur une/des observable(s) (sans oublier le "vecteur d'état" qui soumis à certaines règles donnent les probabilités d'avoir tel ou tel autre résultat quand on mesure la/les observables).

Mais cela ne change pas le fait que deux machins intriqués ne forment plus qu'un seul système (sans oublier l'appareil de mesure qui fait partie du système, ect...).

[papy-alain]

Merci de ces précisions, Didier. Mais il subsiste cette petite phrase dans l'article en question qui précise bien que <<la mesure sur un objet quantique influence instantanément l'autre objet, même à des années-lumière.>>
On ne parle donc plus ici d'un système intriqué, mais de ses deux composantes distinctes qui restent intriquées malgré la distance les séparant. Or de nombreux intervenants semblent en désaccord avec cette interprétation. Ce qui semble gêner tout le monde c'est la notion d' "influence instantanée" et c'est là que je suis largué. Soit l'article est très mal rédigé, voire erroné, soit je ne comprends pas comment interpréter cette notion bizarre.

[mach3]

Le problème est dans le mot "instantané" lui-même, qui bien que pouvant faire sens en mécanique quantique non-relativiste (temps absolu de la mécanique classique) n'en a aucun en théorie quantique des champs. Si on utilise ce mot pour dire que l'intervalle d'espace-temps entre les deux événements de mesure est de genre espace alors c'est un choix au mieux trompeur et ça signifie, par définition, que l'un ne peut être la cause de l'autre.

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

EDRIT gros croisement, comme presque tous les matins, décidément, on est tous les deux des lèves tôt

Je ne vais pas revenir sur les points discutés pendant mon absence.

Soit l'article est très mal rédigé, voire erroné

Mal rédigé. Ou plus exactement il devrait séparer plus clairement ce qui est physique de ce qui est interprétatif (ontologique).
C'est important sinon la phrase en question signifierait qu'on peut utiliser cette influence instantanée pour transmettre de l'information. Or ce n'est pas le cas.

soit je ne comprends pas comment interpréter cette notion bizarre.

Je te le donne en mille : c'est DIFFICILE a comprendre On peut même dire que l'intrication est le coeur de la mécanique quantique.
Quand tu l'as vu t'as tout vu (pour paraphraser une pub connue ).

Pour aller plus loin, tu ne feras sans doute pas l'impasse d'un peu de théorie.
http://www.scribd.com/doc/50185815/Tome-I
= les bases (en partant de Bohr, de l'effet photo-électrique, de Young,...)
Faisons l'impasse sur le spin, Schrödinger, les atomes et le magnétisme. Mais le spin étant capital dans ce sujet :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Spin
http://www.scribd.com/doc/50186881/C...ntique-Tome-VI
= les grands théorèmes (Bell,...), la décohérence et la théorie de Bohm
http://www.scribd.com/doc/50186918/M...tique-Tome-VII
Les interprétations diverses et variées, les aspects quelque peu philosophique, la classicalité, les "grandes" expériences (comme le vilain matou de Scbhrödinger)

Note que ce n'est pas le plus dur (les tomes 2 à 5, faut vraiment se les farcir, avec la théorie des groupes, la physique statistique, les polynomes de Hermite et autres fonctions de Bessel, gasp)
C'est même assez facile.... même si ça nécessite un peu d'effort

[invite6c093f92]

...soit je ne comprends pas comment interpréter cette notion bizarre.

J'avais laissé le mot "instantané" de coté exprès, plusieurs générations de physicien débattant sur le coté interprétatif, c'est un "problème" quasi insurmontable.

Perso, pour virer ça, je suis "malhonnête" avec moi-même, quand me vient à l'esprit ce qu'est la non-localité (hors vision math), j'élude la question en me disant que (à ce jour) ce n'est pas physique, pourtant pour faire ça, il a bien fallu que me vienne à l'esprit cette question...

En fait ta question est plus de l'ordre du "pourquoi" que du comment, car pour le comment, les maths le "disent", et tu sais que le "pourquoi" en science...

[invite6c093f92]

Un oubli...

la non-localité

Non séparable, c'est mieux, moins "connoté" àmha.

[Amanuensis]

Non séparable, c'est mieux, moins "connoté" àmha.

Oui, mais incompréhensible hors mathématiques.

Et c'est la même idée qu'indique Séthy, sans le jargon.

[invite6c093f92]

Oui, mais incompréhensible hors mathématiques.

Et c'est la même idée qu'indique Séthy, sans le jargon.

Bien d'accord, (d'où le hors vision math mis précédemment).
De toute façon, Papy-Alain va être frustré, il veut une explication, comprendre, et cela ne pourra se faire que part les maths, tout en gardant à l'esprit que la compréhension devra être différencié de "l'ontologie"autant que faire se peut...
Et c'est pour cela que plus haut je disais que ça n'ira pas "loin", c'était sans méchanceté, mais juste pour dire que parler de la PhysQ uniquement avec du vocabulaire, qui plus est non cadré formellement, ça sert à rien.

Un ex que je n'ai pas relevé...

On ne parle donc plus ici d'un système intriqué, mais de ses deux composantes distinctes qui restent intriquées malgré la distance les séparant. Or de nombreux intervenants semblent en désaccord avec cette interprétation.

Comme quoi on peut essayer (modestement et avec des défauts) d'expliquer un truc, et le post suivant du questionneur revient avec un "Ce n'est plus un système..."
Alors que il me semble assez raisonnable de penser que si papy-Alain regarde le formalisme, ce genre de phrase ne viendrait et reviendrait plus Et faut pas se cacher derrière la complexité, yaka se dire que si moi j'y "arrive" même si c'est en surface et de façon très rudimentaire, tout le monde peut y arriver....

[papy-alain]

Si l'on veut rester pragmatique, on se dit que les expériences qui ont été menées pour prouver l'existence de l'intrication à distance ont forcément mesuré séparément les deux particules étudiées. Les résultats obtenus sont ils clairs ou ambigus ? Laissent ils la place à une interprétation ou conduisent ils à une formulation mathématique rigoureuse ?

[Amanuensis]

Les résultats sont clairs, sans ambiguïté.

Le modèle est rigoureux.

Il y a toujours de la place pour interprétation.

Aucune interprétation qui se conformerait à ce qu'on pourrait appeler «approche classique» n'est satisfaisante. (Et surtout pas celle d'une causalité à distance.)

[Deedee81]

Notons qu'il est possible d'interpréter sans interaction instantanée à distance, par exemple avec les états relatifs avec analyse relationnelle, il y a aussi les histoires consistantes ou le pure relationnel.

Mais on n'échappe pas à la non séparabilité. Et en physique classique non localité et non séparabilité vont toujours de pair (d'où la confusion fréquente). Et donc quoi qu'on fasse ça reste non classique (quoi d'étonnant d'ailleurs, si ça pouvait être purement classique, on n'aurait pas besoin de la mécanique quantique. Un exemple : la théorie de Bohm (non relativiste) est séparable, déterministe et corpusculaire..... mais elle est non locale. Y a toujours une fuite quelque part dans la tuyauterie si je puis dire).

[papy-alain]

Les résultats sont clairs, sans ambiguïté.

Le modèle est rigoureux.

Il y a toujours de la place pour interprétation.

Aucune interprétation qui se conformerait à ce qu'on pourrait appeler «approche classique» n'est satisfaisante. (Et surtout pas celle d'une causalité à distance.)

Voilà qui est bien résumé, et qui m'enlève les doutes que j'avais sur la notion de causalité.
Je n'ai plus qu'à m'atteler à la littérature proposée par Deedee81.
Décidément, il se confirme que rien n'est intuitif en MQ.
Merci à tous.

[Sethy]

Et dire que tout cela est la conséquence d'un trait de génie de l'un des plus fervents contradicteur de la mécanique quantique ...

Bon, j'avoue, je ne connais pas le rôle exact de chaque protagoniste dans l'élaboration du paradoxe qui porte leurs noms (Einstein, Podolsky & Rosen).

[pm42]

Et dire que tout cela est la conséquence d'un trait de génie de l'un des plus fervents contradicteur de la mécanique quantique ...

Qui a eu un Nobel pour un des articles fondateurs de la MQ. Et prédit les condensats de Bose-Einstein. Le débat qu’il a eu notamment avec l’école de Copenhague n’en fait pas un contradicteur de la MQ.

[coussin]

Si l'on veut rester pragmatique, on se dit que les expériences qui ont été menées pour prouver l'existence de l'intrication à distance ont forcément mesuré séparément les deux particules étudiées. Les résultats obtenus sont ils clairs ou ambigus ? Laissent ils la place à une interprétation ou conduisent ils à une formulation mathématique rigoureuse ?

J'en remets une couche car c'est crucial : ce qu'on fait c'est mesurer des propriétés des systèmes séparés (plein de fois, pour faire des stats) et calculer un coefficient de corrélation. C'est tout.
Vu la page que j'ai donné plus haut, vous voyez qu'on peut avoir des données dont le nuage de points présente une certaine structure alors que les deux données sont strictement non-corrélées!
De plus (je me répète encore...) associer une certaine "causalité" entre les deux données en regardant juste un graphe en nuage de points ou un facteur de corrélation est osé (voire complètement faux).

[Deedee81]

Je rajoute une couche de peinture.

Qui a eu un Nobel pour un des articles fondateurs de la MQ. Et prédit les condensats de Bose-Einstein.

Et l'émission stimulée, à la base du laser !!!!

Le débat qu’il a eu notamment avec l’école de Copenhague n’en fait pas un contradicteur de la MQ.

J'insiste sur ce point.

Einstein n'était pas contre la MQ ni sa formulation mathématique.
Mais il était contre l'interprétation qu'en faisait Bohr et ses disciples.
Il considérait aussi la mécanique quantique comme incomplète (dans un sens proche de la physique statistique qui ne décrit pas tous les détails, ce qui ne rend pas la théorie inutilisable ni invalide). C'est ce qu'il a voulu pointer avec son fameux article EPR (Einstein-Podolsky-Rosen) et le fait qu'il se soit trompé (avec ses "éléments d'existence" qu'on qualifie péjorativement de "réalisme naïf") n'empêche pas le reste.

[Deedee81]

De plus (je me répète encore...) associer une certaine "causalité" entre les deux données en regardant juste un graphe en nuage de points ou un facteur de corrélation est osé (voire complètement faux).

Hors la physique, c'est déjà une erreur classique en statistique (par exemple, la longueur des jupes est corrélées au nombre de rats, mais il ne faut pas y voir une causalité, en tout cas pas dans le sens qu'on voudrait bien croire )

[papy-alain]

la longueur des jupes est corrélées au nombre de rats

Mais où vas tu chercher tout ça ???