Bonjour à tous. J'espère que ces questions ne paraîtront pas bête ou qu'elles n'ont pas déjà été posé quelque part ici ...
Concernant l'intrication quantique, malgré ce que j'ai pu lire ou les vidéos que j'ai pu visionner, aucune ne m'a apporter de réponse à ces questions :
- Combien de temps dure l'intrication entre 2 particules ? Est-ce extrêmement bref ? Est-ce éternel ?
- Est-il possible de désintriquer 2 particules intriquées de manière volontaire ?
Oups ... J'aurais aimé pouvoir modifier mon message pour corriger les fautes ... mais je ne trouve pas comment faire
Bonjour
Si les particules n'interagissent pas avec leur environnement, elles restent intriquées.
Sinon, le système va vite basculer dans une description classique.
Donc ça dépend de l'isolation du système. Sans contrôle, sur terre, ça arrive vite
Cdlt
Salut,
Cette perte d'intrication est la décohérence. Ca peut être très rapide.
https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A...que#Dur%C3%A9e
Les photons interagissant relativement peu (en l'absence de charge électrique libre) et se déplaçant très vite, il est possible de transmettre des photons intriqués sur des km (par laser, par fibre optique)...
Et pour désintriquer des particules, c'est facile : suffit de faire une mesure sur une des particules
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Moi je trouve toujours cela complètement fou que l'on soit capable de faire des expériences avec des photons intriqués - qui continuent à violer les inégalités de Bell ! - même sur plusieurs km de fibre optique.
Pour ce qui est de ma petite compréhension de la mécanique quantique, j'ai dans l'idée que lorsqu'un photon interagit avec de la matière (genre se faire absorber par un électron d'une couche externe d'un atome pour provoquer une transition électronique, et se faire réémettre un peu plus tard), l'intrication est perdue... et que dans une fibre optique de plusieurs km, les photons ont genre 100 % de probabilité d’interagir avec atomes qui composent ladite fibre optique...
Bref ça me dépasse. Mais bon ils ont fait les expériences, ça marche, donc on doit être forcé d'admettre que l'intrication peut survivre extrêmement longtemps.
.genre se faire absorber par un électron d'une couche externe d'un atome pour provoquer une transition électronique, et se faire réémettre un peu plus tard
C'est plus compliqué que cette description. Les meilleurs modèles d'optique quantique dans les milieux décrivent la propagation comme des quasi particules qui résultent du comportement collectif du photon et des charges dans la matière et ces quasi particules héritent des propriétés du photon comme sa polarisation et son intrication éventuelle avec d'autres photons. Je trouve que cette matière est vraiment, et de loin, la plus difficile à expliquer en vulgarisation sans équations.
Salut,
Il faut noter que les transitions électroniques ne se produisent pas si facilement. La plupart du temps il faut des énergies importantes. En particulier pour de la silice. Il s'agit plutôt de simple diffusion (et encore, faut tenir compte des interférences qui font que le front d'onde progresse sans vraiment être affecté et on va même jusqu'à utiliser ses solitons). D'ailleurs la couleur des matériaux est souvent due à des transitions moléculaires, parfois avec électrons délocalisés (colorants, métaux...) et des interférences (la couleur des ailes de papillon n'est pas seulement due à des pigments, voir https://tice.ac-montpellier.fr/ABCDO.../PAPILLONS.htm )
Et comme le dit Thm c'est assez compliqué, hélas. Rien qu'en feuilletant le livre "Interaction photons et atomes" de Tanoudji il y a de quoi faire une poussée d'acné
Je connais aussi pire mais c'est clair que c'est vraiment pas évident... et c'est un euphémisme.Envoyé par ThM55
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Oui mais ce que je voulais dire, c'est qu'un photon se déplaçant en ligne droite et rencontrant un "tas d'atomes", les atomes constituant la matière de la fibre optique, va interagir avec ces atomes (transitions électronique ou bien diffusion ou autre interaction) et que, normalement, si j'ai bien comprit, dès qu'une particule intriquée en interagit avec une autre, l'intrication est perdue.
Alors je ne doute que, si on prend une vue d’ensemble, les scientifiques étudiants ces problèmes ont des manières de modéliser la progression de l'onde électromagnétique dans la fibre optique (quasi-particules, front d'onde, solitons).
Mais si on essaye pas de modéliser, et que l'on zoome très fort à un endroit de la fibre optique, on voit que les photons se dirigeant vers les atomes constitutifs de la matière de la fibre optique ont une très grande probabilité d'interagir avec les atomes et de perdre leur intrication.
Et si ce n'est pas le cas, ils auront bien d'autres occasions de perdre leur intrication durant la centaine de km à parcourir dans la fibre optique.
Et malgré tout ces très très nombreuses "chances" d'interagir avec de la matière et de perdre l'intrication... les photons continuent malgré tout d'être intriqués. Pendant des centaines de km.
Et ça, je trouve cela ultra-impressionnant.
Qu'est ce qui est pire que la mécanique quantique à tes yeux ?Je connais aussi pire
Ben, non, c'est pas toujours aussi simple.
Je pensais à la gravité quantique mais c'est aussi de la mécanique quantique
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
...à condition que cette interaction lui permette de communiquer la quantité intriquée à l'atome qu'il rencontre.
Or, les échanges sont quantifiés. Je ne sais pas si ça joue pour la polarisation des photons (existe-t-il un "quantum de polarisation" ?), mais dans ce cas il suffirait que le photon n'échange aucun quantum avec son environnement pour que ce dernier soit aveugle à l'intrication du photon.
D'ailleurs, le photon lui-même est un quantum d'échange indivisible. Il peut difficilement cèder une partie de ses propriétés à son environnement. Le plus souvent, c'est tout ou rien.
Je suis d'accord !
Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.
Bonjour,
on pourrait se poser la même question avec la supra conductivité : le courant circule... mais le matériau ne présente aucune résistance.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
C'est vrai que la supraconductivité est impressionnante, mais ça me choque moins que la conservation des états intriqués.
C'est tellement, tellement facile de "casser" l'intrication entre deux particules, que la conserver sur plusieurs centaines km de fibre - du matériel professionnel mais non scientifique qui plus est- moi ça me scie en deux.
J'ai du mal à le croire. M'enfin s'ils ont réussi à violer les inégalités de Bell à des centaines d km de distance, c'est que ça doit être vrai. L'expérience fait foi.
Salut,
Ceci est dû au caractère bosonique des paires de Cooper, du fait de la formation d'un état unique.
Mais pour les photons (qu'on me corrige si je me trompe, j'hésite un chouillat (*)) bien que ce soit des bosons on n'est pas dans cette situation. Bien sûr les impulsions lasers sont de ce type. Mais une fibre optique marche même sans laser et plus encore, dans le cas d'états intriqués avec deux photons, difficile de parler d'un état unique de nombreuses particules.
Je trouve que la propagation d'un électron dans un métal ou plus généralement dans un réseau cristallin périodique est une meilleure analogie. A cause du potentiel périodique du matériau, on a une propagation libre, sans résistance, choc, mais avec une masse effective. C'est un exemple classique qui est même repris dans le livre de Feynman sur la MQ. Pour un photon ça revient à dire qu'il ne percute aucun atome mais aura une "masse effective" et donc une vitesse non nulle.
(*) Mon hésitation est liée au fait qu'une fibre optique est un matériau vitreux, non périodique. Est-ce que mon explication reste valable ? Je pense mais je ne suis pas sûr.
EDIT croisement avec kiraxel, j'ai attendu trop longtemps avant de rédiger ma réponse.
Mais ma remarque ci-dessus y répond : dans un potentiel périodique une particule peut se propager librement mais plus lentement.
Et donc sans la perturber.
C'est un phénomène purement quantique. Très difficile de trouver un équivalent classique.
Dernière modification par Deedee81 ; 31/05/2020 à 12h43.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Re,
C'éait juste pour comparer avec la supraconductivité, pour laquelle les particules n'interagissent également pas avec le matériau qui leur sert de support. Mais la comparaison s'arrête là, on est d'accord
Dernière modification par obi76 ; 31/05/2020 à 12h53.
\o\ \o\ Dunning-Kruger encore vainqueur ! /o/ /o/
EDIT recroisement, décidément, on est pourtant dimanche
Quelques précisions.
La perte d'intrication , analogue typiquement ici à la décohérence, dépend fortement des interactions qu'un système (une particule disons) va subir avec d'autres systèmes (particules).
Dans l'air par exemple même une infime poussière se décohère très vite car les interactions avec les molécules d'air sont extrêmement nombreuses.
Et une particule chargée interagit assez facilement avec les rayonnements (rayonnement thermique, rayonnement fossile). Et donc non seulement des électrons libres mais aussi des atomes composés de particules chargées. C'est un problème important pour certaines applications (dont le calcul quantique).
Mais un photon bien que véhiculant l'interaction électromagnétique n'est pas chargé électriquement. Et en l'absence de charges électriques libres ou en l'absence d'obstacle (atomes) il circule facilement sur de longues distances sans interagir et donc sans perdre par exemple son intrication. Ce phénomène s'est produit au début de l'univers, lorsqu'il était dense et chaud, plus de 3000K. Les atomes étaient ionisés et les charges électriques libres empêchaient toute propagation du rayonnement (thermique) constamment émit et réabsorbé. Puis avec l'expansion et le refroidissement, les atomes se sont liés et sont devenus neutres. Les interactions sont devenues beaucoup plus difficiles et le rayonnement a entreprit son voyage dans un espace de moins en moins dense (donc peut d'obstacles) : c'est le rayonnement fossile.
Ici, dans une fibre optique :
- il n'y a pas de charge libre (ce sont de très bons isolants)
- il n'y a quasiment pas d'impuretés (ça c'est un exploit technologique
- et la présence des atomes de silice ne gêne pas à cause du phénomène décrit plus haut (propagation libre dans un potentiel périodique)
Ah tiens, y a même une page wikipedia, je n'avais pas vu : https://fr.wikipedia.org/wiki/Partic..._une_dimension
Pour les électrons combiné à la physique statistique ça donne même la théorie des bandes, à la base de l'étude des isolants/conducteurs/semi-conducteurs (et donc théorie appliquée aux diodes, transistors,...). Selon l'énergie, la bande est interdite, liée (électrons localisés autour d'un atome), ou conductrice (propagation libre)
Ce phénomène de propagation libre est vrai aussi pour les photons
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
On a aussi ce phénomène de bandes avec des photons lorsqu'on alterne des lames d'indice de réfraction différents. Les interférences constructives/destructives font que la lame va ainsi être totalement opaque à certaines longueur d'onde et totalement transparente à d'autres. C'est un filtre interférentiel assez classique. Ca s'étudie même sans la mécanique quantique (avec Maxwell, c'est un des trucs que j'ai étudié à la fac).
Et le phénomène de propagation dans les réseaux est analogue. La propagation libre dans cet espace pourtant bourré d'atomes est un phénomène d'interférences constructives.
La mécanique quantique c'est magiqueJe l'aime beaucoup parce qu'elle est souvent très contre-intuitive et applicable à un très grand nombre de phénomènes, parfois très étranges.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bien d'accord. Mais je dirais même plus, c'est passionnant parce que c'est à la base du monde tangible. C'est l'essence du monde...La mécanique quantique c'est magique Je l'aime beaucoup parce qu'elle est souvent très contre-intuitive et applicable à un très grand nombre de phénomènes, parfois très étranges.
Sur ce point, j'en reste coi, parce qui si on parle d'une fibre optique extrêmement chère, développée pour les besoins d'une expérience scientifique au sein d'un labo de recherche ayant les plus grands esprits scientifiques du monde, je dis ok. Mais là on parle d'expérience utilisant la fibre optique de réseaux de télécom, qui ont peut être de la fibre optique de bonne qualité (je ne dis pas le contraire) mais certainement pas avec un degré de perfection ultime de sorte à éviter la moindre petit impureté qui viendrait casser l'intrication... je trouve ça complètement insane.il n'y a quasiment pas d'impuretés (ça c'est un exploit technologique ) donc d'obstacles
C'est intéressant ce point, tu peux développer un peu ? Quand tu dis "se décohère", tu veux dire "subit une variation de son vecteur vitesse", c'est cela ?Dans l'air par exemple même une infime poussière se décohère très vite car les interactions avec les molécules d'air sont extrêmement nombreuses.
Ne sous-estime pas la qualité des fibres optiques même industrielles. Depuis le début de la microélectronique on a appris à fabriquer de grandes quantités de siliice (amorphe ou cristalline, dopée ou non) d'une incroyable qualité et c'est devenu des méthodes industrielles assez "banales".
Pas nécessairement, mais éventuellement. Ce qui compte c'est il y a interaction et automatiquement intrication entre la poussière et ce qui est venu la heurter.
Elle finit par être intriquée avec tout son environnement. Et comme on n'accède pas à l'état de tout l'environnement, si on considère la poussière en soi, elle se comporte comme un objet classique, sans cohérence quantique. Et toute intrication qui aurait pu exister se retrouve totalement diluée dans l'environnement.
Cet article a l'air bien (je n'ai pas tout lu en détail) et très accessible :
https://halshs.archives-ouvertes.fr/...96281/document
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
N'oublions pas non plus que les photons sont des particules élémentaires. S'il y a une probabilité de 5 % de rencontrer une impureté sur le trajet, aucun photon ne sera "absorbé à 5 %".
95 % des photons seront transmis avec zéro perturbation, et 5% des photons seront totalement absorbés. Pour chaque photon, c'est tout ou rien.
Il n'est donc pas nécessaire que la fibre soit pure à 100 % pour qu'un certain nombre de photons arrivent à destination sans avoir subi aucune perturbation.
De plus, on mesure seulement la polarisation des photons. Leur position est évidemment perturbée en permanence tout au long du trajet : ils suivent les virages que fait la fibre dans sa gaine. Par contre, leur polarisation n'est pas perturbée.
Est-ce que c'est une question purement statistique, ou est-ce qu'on entend par là que certaines grandeurs comme la polarisation ou le spin se retrouvent couplées à la position d'un objet tel que l'aiguille d'un appareil de mesure ?
Ce couplage suffit à casser certaines superpositions quantiques, comme le fait qu'un état de spin vertical soit la somme de deux états de spin horizontaux.
On peut écrire |particule spin haut> = a*|particule spin gauche> + b*|particule spin droit>
Mais on n'a pas le droit d'écrire |particule spin haut et appareil indique spin haut> = a*|particule spin gauche et appareil indique spin gauche> + b*|particule spin droit et appareil indique spin droit>
Simple question d'observable. Les états de l'observable position (appareil indique ceci ou cela) ne s'additionnent pas comme ceux de l'observable spin.
Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.
Salut,
Ce sont en effet des précisions importantes vu que l'intrication porte sur la polarisation.
C'est les deux je dirais. Il y a le couplage et l'aspect statistique.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Je voulais juste remercier pour le lien.Cet article a l'air bien (je n'ai pas tout lu en détail) et très accessible :
https://halshs.archives-ouvertes.fr/...96281/document
J'ai poussé un peu la lecture, mais je n'ai pas trop aimé. Je trouve le document bien trop confus, avec des fautes, des mots anglais qui s'insèrent et le style adopté n'est pas toujours très scientifique.
Peut pas dire que cela m'ai permis de mieux comprendre quoi que ce soit.
Bonne journée
Salut,
Désolé, j'aurais dû regarder de plus près.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
