Thibault Damour et la mécanique quantique

[viiksu]

Bonjour à tous,
https://www.youtube.com/watch?v=Rhwzfmeuhk4&t=2566s

Dans cette vidéo TD livre son interprétation de la MQ il est clairement un adepte d'Everett. Ce qui me gêne c'est qu'il cite une expérience de Serge Haroche que je connais bien avec quelques "imprécisions" sur les conditions de l'expérience. Notamment il cite des miroirs d'un mètre alors que ceux-ci sont des cavités de 6cm de diamètre. Moyennant ces arrangements TD dit clairement que cette expérience prouve la théorie d'Everett. Il n' en est rien. Serge Haroche piège une dizaine de photons entre deux cavités pendant 100 ms et ça c'est un exploit technologique, il est capable de mesurer des propriétés de ces photons notamment leur nombre sans les perturber à l'aide d'atomes de Rydberg. Il constate que ce faisant il crée des chatons de Schrodinger. Mais la cohérence des états intriqués ne dure que 20ms max. En aucun cas il n'interprète le phénomène en dédoublement d'Univers : état1 vs état2. Au contraire il montre que le moindre contact avec l'environnement : un photon disparaît dans le miroir détruit la cohérence.

Ceci dit j'ai une question sur Everett imaginons que je sois l'état d'intrication moi+la partie chat mort du chat: je constate que le chat est mort. Mon double lui voit le chat vivant. Mais alors comment se fait-il que les cent témoins que j'ai convoqués pour l'expérience voient le chat ...mort comme moi?
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[Deedee81]

Salut,

Ceci dit j'ai une question sur Everett imaginons que je sois l'état d'intrication moi+la partie chat mort du chat: je constate que le chat est mort. Mon double lui voit le chat vivant. Mais alors comment se fait-il que les cent témoins que j'ai convoqués pour l'expérience voient le chat ...mort comme moi?

Car c'est tout l'univers qui se dédouble : Toi qui voit le chat mort et les cent témoins, et dans l'autre univers Toi qui voit le chat vivant et les cent témoins.

Note que tu as raison, on ne peut pas prouver la théorie de Everett-DeWitt des mondes multiples.

[viiksu]

Salut,



Car c'est tout l'univers qui se dédouble : Toi qui voit le chat mort et les cent témoins, et dans l'autre univers Toi qui voit le chat vivant et les cent témoins.

Note que tu as raison, on ne peut pas prouver la théorie de Everett-DeWitt des mondes multiples.

Moi je veux bien mais qu'est-ce qui fait que les cent témoins sont contraints par ma propre vision et non pas indépendants disons 50% voient un chat mort et 50% un chat vivant?

[mortevielle]

Salut
La mesure est unique selon Everett et finalement aussi l experience. Il fait la distinction entre l apareil de mesure ou l appareil de mesure et l observateur. Le paradoxe c est qu il n y a pas de mesure sans observateur mais que tous les observateurs voient la meme chose. Si vous faite une mesure de votre chat mort vivant et qu il est mort toute mesure ulterieure indiquera qu il est mort il n y a plus d indetermination. Everett dit qu il y a un monde parrallele ou le chat est vivant mais qui n interagit pas avec le notre finalement. On peut aussi imaginer que des mesures communiquent entre elles dans le meme monde pourquoi pas.

[A voir en vidéo sur Futura]

[viiksu]

Oui mais cela fait des milliard de milliard de milliard .... de duplications par seconde. Quel est le moteur de ces duplications se font-elles sans énergie?

[mortevielle]

Pour resume Everett considere le systeme appareil de mesure + systeme observe et dit qu il doit repondre a l equation de schrodinger qui est deterministe. Donc la MQ est deterministe et il invente les univers parralleles pour palier au hasard dans la reduction du paquet d onde. Mais si on considere ce qui est plus logique que le hasard est dans l observateur et pas l appareil de mesure ce qui est plus logique pour ma part ce que je ne comprend pas c est que cette MQ augmentee de l observateur ne respecte pas la symetrie dans un mirroir. Par quoi cela peut etre compense ? Je ne sais pas mais Everett j accroche pas car ce n est pas deterministe. Il existe des differences entre l univers ou nous vivons et les univers parralleles ca pose des problemes tout n est pas symetrique

[Deedee81]

Salut,

Je ne raffole pas des mondes multiples non plus. C'est quand même une vue bizarre cette duplication de tout l'univers.
Et cette duplication instantanée est encore plus étrange.
Si je mesure la position d'une particule, c'est toute une chaine de mesure : par exemple j'envoie un photon, il se diffuse sur la particule, interagit avec une molécule de nitrate d'argent, celle-ci change d'état, puis je rajouter un révélateur et le point apparait progressivement sur la plaque photo.
====> au quel moment le "split" se produit-il ?
Et si on parle de split au niveau microscopique, quelle base d'état choisir ? Toutes les bases sont équivalentes et dire que ça se splite dans la base position ou la base chat mort-vivant, c'est arbitraire à l'échelle microscopique. Et à l'échelle macro il y a le problème des "queues de cohérences".

Dans l'encyclopédie de philosophie de Stanford ils parlent de ces difficultés et disent qu'il s'agit d'une interprétation FAPP : For All Practical Prupose.

Je n'aime pas. Car l'interprétation devrait coller à la théorie fondamentale au plus près car l'interprétation n'est pas sensée modifier la théorie "même pour tout usage pratique"

Je préfère donc la version présentée par Everett dans sa thèse de doctorat, appelée interprétation des états relatifs et qui en gros est : la MQ, sans réduction de la fonction d'onde (on garde les états superposés) et sans split en mondes multiples. D'un point de vue philosophique, on parle d'interprétation nue. Elle nécessite malgré tout quelques explications mais si on ne veut pas trop philosopher ça ne pose pas de difficulté insurmontable.

[viiksu]

OK alors par quoi est remplacée la réduction de la fonction d'onde dans l'interprétation des états relatifs?

[Deedee81]

OK alors par quoi est remplacée la réduction de la fonction d'onde dans l'interprétation des états relatifs?

Par rien.

Il se fait qu'au niveau macroscopique on ne peut constater l'absence de réduction :
|chat mort>|je vois le chat mort> + |chat vivant>|je vois le chat vivant>

De plus l'absence de réduction évite d'introduire une irréversibilité "artificielle". Celle-ci reste entièrement du fait de la thermodynamique/statistique (y compris à travers la décohérence quantique).

Défaut : c'est pas vraiment pratique car un expérimentateur doit pouvoir comparer ses mesures aux prédictions statistiques, et donc employer la réduction est quand même une sacrée facilité. Ou tout au moins appliquer la règle de Born (qui peut se démontrer avec des hypothèses mineures, via le théorème de Gleason, c'est pas piqué des vers de terre)
Sinon bonjour les noeuds dans la tête.
Et comprendre comment émergent les probabilités sans réduction est franchement difficile (dans le tome VII de mon cours il m' a fallu un nombre indécent de pages pour analyser ça.... ce qui reflète ma propre difficulté lorsque j'ai essayé de comprendre).

C'est pas le plus pédagogique (le plus pédagogique reste l'instrumental ou à la rigueur sa version philo : Copenhague).

Avantage majeur : utilisable en gravité/cosmologie quantique (il n'y a pas d'observateur extérieur qui pourrait dire "la mesure réduit l'univers dans tel état").
Autre avantage : strictement compatible avec la relativité (bien que l'analyse de l'intrication quantique m'a nécessité là aussi pas mal de boulot, faut avouer que Copenhague ou le relationnel de Rovelli ou autre, c'est beaucoup plus facile).

C'est sans doute l'interprétation la moins intuitive et la moins pratique et cela explique sans doute son manque de popularité et s'explique aussi par le fait que la MQ est tout sauf classique/intuitive. Sale bête va (je parle de la MQ, pas du chat )

Mais moi j'aime bien car : strict minimum d'hypothèses et les avantages cités plus haut.
Comme je le dis toujours : quand je fait de la MQ traditionnelle j'utilise l'instrumental, quand je "pense la MQ" je suis adepte des états relatifs.
J'ai lu que c'était le cas d'une grand partie des physiciens praticiens (mais avec instrumental v.s. mondes multiples)

[viiksu]

OK mais je ne suis pas sûr de comprendre cela veut-il dire que la fonction d'onde reste intacte et superposée, mais que dans ma relation avec elle je e perçois qu'un terme celui de ma mesure donc de mon interaction? Mais alors qu'est-ce qui fait que je passe d'un ensemble de probabilités à une mesure? Qui choisit la mesure que je vais faire?

[Deedee81]

OK mais je ne suis pas sûr de comprendre cela veut-il dire que la fonction d'onde reste intacte et superposée, mais que dans ma relation avec elle je e perçois qu'un terme celui de ma mesure donc de mon interaction? Mais alors qu'est-ce qui fait que je passe d'un ensemble de probabilités à une mesure? Qui choisit la mesure que je vais faire?

C'est un peu comme les mondes multiples (*), tu es toi-même dans un état superposé, chaque composante correspondant à "j'ai mesuré ceci ou cela".
|j'ai mesuré un chat mort>+|j'ai mesuré un chat vivant>
On peut se demander pourquoi on est dans telle ou telle composante mais ça c'est une question philo qui peut se poser aussi pour les mondes multiples.
Techniquement ça revient à dire :
|j'ai mesuré un chat mort, tiens pourquoi pas un vivant ?>+|j'ai mesuré un chat vivant, tiens pourquoi pas un mort ?>
Et moi je ne me pose pas plus de question que ça (**)

(*) Sauf qu'ici, pas besoin de "mondes", c'est juste des composantes de la fonction d'onde et le "split" peut par exemple dans un processus dynamique se propager à vitesse finie. Merci pour la relativité.
(**) Il faut aussi tenir compte pour des objets macro qu'il y a décohérence et cela entraine l'existence de bases privilégiées, comme celle du chat mort vivant.
Je ne peux pas me trouver dans un état |je vois un zombie>+|autre vecteur de base othogonal>
Pour un objet microscopique c'est différent : la décomposition en composantes est arbitraire.
Notons d'ailleurs que sans la décohérence aucune mesure de marcherait J'ai vu cette étrangeté la première fois dans :
https://arxiv.org/abs/quant-ph/0312059
(un très bon article, que je conseille)

[Deedee81]

Je suis absent jusqu'à lundi, ne pas s'impatienter en cas de question sans réponse.
Bon week end de Toussaint à tous

[mortevielle]

[QUOTE=Deedee81;6246252]Par rien.

Il se fait qu'au niveau macroscopique on ne peut constater l'absence de réduction :
|chat mort>|je vois le chat mort> + |chat vivant>|je vois le chat vivant>

De plus l'absence de réduction évite d'introduire une irréversibilité "artificielle". Celle-ci reste entièrement du fait de la thermodynamique/statistique (y compris à travers la décohérence quantique).

l absence de reduction ou l absence d etat superpose. Je n ai jamais vu un chat mort vivant pour ma part

[viiksu]

Désolé je ne comprends pas si je suis l'un des terme de l'expression citée et je ne peux être que l'un d'eux car on n'a jamais vu de morts-vivants sauf dans les film alors ou est passé le second terme?

[curiossss]

Car c'est tout l'univers qui se dédouble : Toi qui voit le chat mort et les cent témoins, et dans l'autre univers Toi qui voit le chat vivant et les cent témoins.

Note que tu as raison, on ne peut pas prouver la théorie de Everett-DeWitt des mondes multiples.

Je ne comprends pas pourquoi toute la communauté n'a pas éclaté de rire, bonne blague, plutôt que de ranger cette chose dans la classe des théories. On se moque de théories bien moins absurdes, mais celle là pas touche ! on lui laisse le statut de théorie. Il avait de bon copains.

J'ai appris à l'école que rien ne se créé tout se transforme. Mais là pour M. Everett on ouvre une voie royale : on double tout l'univers des milliards de milliards de milliards de milliards de milliards de fois par micro-seconde. Au moins.
Si ça jette pas un énorme discrédit à la Science avec un grand S ça... !

Au moyen-âge aussi quand on ne comprenait pas un phénomène on invoquait des sorcières et la magie pour l'expliquer. On en est pas loin.

[viiksu]

Je ne comprends pas pourquoi toute la communauté n'a pas éclaté de rire, bonne blague, plutôt que de ranger cette chose dans la classe des théories. On se moque de théories bien moins absurdes, mais celle là pas touche ! on lui laisse le statut de théorie. Il avait de bon copains.

J'ai appris à l'école que rien ne se créé tout se transforme. Mais là pour M. Everett on ouvre une voie royale : on double tout l'univers des milliards de milliards de milliards de milliards de milliards de fois par micro-seconde. Au moins.
Si ça jette pas un énorme discrédit à la Science avec un grand S ça... !

Au moyen-âge aussi quand on ne comprenait pas un phénomène on invoquait des sorcières et la magie pour l'expliquer. On en est pas loin.

En l'absence de confirmation observationnelle je suis du même avis, le but dans cette approche est de supprimer le postulat de la réduction de la fonction d'onde lors d'une mesure, dont je n'ai pas trop compris pourquoi elle était gênante, alors qu'en pratique pour nous dans notre monde et toutes nos applications c'est ainsi que cela se passe. Moi j'adopte une attitude positiviste puisque que c'est ainsi que cela se passe dans tous les cas, alors c'est pour moi la seule réalité accessible et je m'en contente.

[curiossss]

Mais aucune réaction à ce postulat psychédélique de la duplication de l'Univers entier à chaque interaction ? Je crois rêver. Expliquez moi de quels appuis bénéficiait ce monsieur de plus que ceux qui ont suggéré des théories moins absurdes et qui ont été descendus en flammes, moqués, discrédités, crédits coupés, et dont le nom même a été interdit de prononcer ? Ne me demandez pas de donner des noms, j'ai une liste longue comme le bras...

[pm42]

Mais aucune réaction à ce postulat psychédélique de la duplication de l'Univers entier à chaque interaction ? Je crois rêver. Expliquez moi de quels appuis bénéficiait ce monsieur de plus que ceux qui ont suggéré des théories moins absurdes et qui ont été descendus en flammes, moqués, discrédités, crédits coupés, et dont le nom même a été interdit de prononcer ? Ne me demandez pas de donner des noms, j'ai une liste longue comme le bras...

Ce serait bien de se calmer. C'est une interprétation correcte de la physique quantique même si elle est minoritaire et pas du tout risible.

Essaie de comprendre avant de te moquer, ça nous évitera ces interprétations à la limite de la théorie du complot et du café du commerce.

[viiksu]

Interprétation correcte mais qui ne pourra probablement jamais être ni prouvée ni réfutée donc cela reste une question de gout. Je crois que plus personne ne s'intéresse à l'interprétation d'Everett à part Thibault Damour.

[viiksu]

Pour comprendre les enjeux de l'interprétation de la MQ il faut lire l'énorme pavé volume VII de Deedee81 sur le sujet.

[viiksu]

Personnellement je me fous complètement du fait que la MQ ne soit pas strictement cohérente, je suis positiviste et l'interprétation de Copenhague me suffit largement. Certes il y a des axiomes : des affirmations péremptoires mais il y en a dans la totalité des maths. Je trouve extrêmement prétentieux le fait de prétendre que notre logique mathématique soit la seule vérité capable de décrire correctement le monde.

[pm42]

Je crois que plus personne ne s'intéresse à l'interprétation d'Everett à part Thibault Damour.

David Deutsch et il n'est pas tout seul. Mais c'est vrai que c'est une interprétation minoritaire.

[chaverondier]

Je n'ai pas trop compris pourquoi le postulat de la réduction de la fonction d'onde lors d'une mesure était gênante.

Elle est gênante car, si on voit la réduction du paquet d'onde comme un processus physique objectif, ce processus viole l'unitarité des évolutions quantiques, la localité, le déterminisme et la réversibilité des évolutions.

La réconciliation entre évolution quantique et mesure quantique n'est pas si simple.
Un début de solution consiste à considérer, comme le proposent :

• PERES et TERNO cf. Quantum Information and Relativity Theory
• ROVELLI Relational Quantum Mechanics
• FUCHS Quantum Bayesianism explained by its founder

que l'état quantique :

• n'est pas un objet physique mais un outil d'inférence statistique,
  .
• que, de ce fait, la réduction du paquet d'onde n'est pas un changement physique, objectif, d'état non local, mais un changement local de la connaissance de l'observateur permettant à Alice, dans le cas EPRB, de faire des prédictions fiables sur ce qui peut se passer du côté de Bob selon les mesures qu'il réalise.

C'est un premier pas, mais cette question, extrêmement intéressante, n'est pas encore complètement résolue à mon sens, comme me semble en attester les débats se poursuivant sur ce sujet.

Un point très important sur ce sujet me semble-être l'interprétation de la notion de phénomène irréversible.

Doit-on considérer que la fuite d'information hors de portée de l'observateur à l'origine de l'irréversibilité (tout particulièrement celle de la mesure quantique) :

• présente un caractère objectif, indépendant de l'observateur, de l'acte d'observation et de l'échelle d'observation comme le pensent Feu Prigogine, Petrosky, Gadella, De la Madrid, Résibois, Antoniou et quelques autres, cf. par exemple The Extension of Classical Dynamics for Unstable Hamiltonian Systems Prigogine & Petrosky
  .
• doit-on au contraire penser (point de vue majoritaire me semble-t-il) que l'information se conserve et que cette fuite d'information est indissociablement liée à notre seule myopie d'observateur macroscopique, cf.
  • Le temps macroscopique R. Balian
  • Incomplete description and relevant entropies R. Balian ?

Dans le cas d'une mesure :

• de spin vertical d'un spin S,
• étant initialement horizontal,
• par un observateur O,

alors, selon la physique quantique, cet observateur O se trouve mis en état superposé. Il n'a pas moyen d'accéder à l'information concernant le résultat de cette mesure car il n'a pas moyen de savoir qu'il est mis en état superposé. Pour "lui", l'évolution est donc irréversible.

Quelle réalité accorder à l'état superposé de l'observateur O (qui n'est autre qu'un chat de Schrödinger en fait) ? C'est la question posée par la métaphore de "l'ami de Wigner". Cette réponse n'a de sens, selon Rovelli, que vis à vis d'un observateur extérieur, Wigner, qui, lui, ne serait pas mis en état superposé (1).

Si on fait confiance jusqu'au bout à la physique quantique (2) alors, au plan du principe, l'observateur extérieur W peut (via une transformation unitaire) ramener l'ensemble spin observé S + observateur O dans son état initial. L'irréversibilité perçue par l'observateur O, n'est alors pas intersubjective. Elle lui est personnelle.

Bref, le problème de la mesure (tout particulièrement son irréversibilité) ne peut pas être dissocié (me semble-t-il) de la question de la conservation, ou pas, de l'information.

Les modèles d'évolution dans lesquels :

• il n'y a plus un groupe unitaire d'évolution temporelle, mais
• deux semi-groupes (type opérateurs d'évolution de Linblad)

distinguent nettement les évolutions présent --> futur des évolutions présent --> passé

Ce type de modélisation (équation pilote) rend compte de l'irréversibilité observée des évolutions.

La question qui se pose est donc en fait la suivante :
une telle évolution présente-t-elle, en toute situation, un caractère d'émergence statistique (statistiquement valide à 100% moins un epsilon totalement négligeable en pratique), indissociablement liée à la fuite d'information dans l'environnement (inexistence de systèmes vraiment isolés) comme le suggère par exemple : L’équation pilote sous forme de Lindblad. Description des sauts quantiques, Serge Haroche

Au plan théorique, peut-on au contraire interpréter cette fuite d'information dans l'environnement comme objective (et non statistiquement valide à 100% moins un epsilon totalement négligeable en pratique) si on considère le système isolé que constitue l'univers tout entier ?

Si l'on considère le théorème de récurrence de Poincaré par exemple, on constate qu'il repose sur une hypothèse forte. On doit considérer un système modélisable dans un système dynamique mesuré, où la mesure mu est une mesure finie . Si, comme cela se passe dans la limite thermodynamique, cette hypothèse n'est pas respectée, la fuite d'information devient absolue au lieu d'être seulement une émergence statistique. Même au bout d'un temps infini, le système ne peut plus revenir aussi près que souhaité de son état initial.

Une question me semble donc être celle de savoir si les situations de diffusion persistante ou encore les Larges non intégrables Poincaré Systems évoquées par Prigogine & al. modélisant une fuite objective d'information sont des modèles plus proches de la "réalité physique" que ceux défendant au contraire le principe de conservation de l'information.

(1) A noter que les expériences de Serge Haroche et ses doctorants en cavité microsonde supra conductrice confirment déjà, à un niveau mésoscopique, le caractère correct des chats de Schrödinger prédits par la physique quantique. cf. Oscillation de Rabi à la frontière classique-quantique et génération de chats de Schrödinger, Alexia Auffèves Garnier.

(2) J'ai indiqué dans le fil relational quantum mechanics, pourquoi, sauf incompréhension toujours possible de ma part de certains points, la conclusion de l'article paru dans nature : Quantum theory cannot consistently describe the use of itself ne me semblait pas correcte.