Intrication quantique

[Pycarpe]

Hello,

J'ai toujours été fasciné par le monde quantique. Rien que le fait que dans des intrications, le ratio de probabilité des etats de qui tend vers 1/2 ne prouve t il pas que la nature cherche constamment à obtenir un équilibre ? Je veux dire que cette notion d'équilibre apparait même dans la ionisation etc...On dit que le quantique relève du hasard mais cette volonté d'équilibre n'est elle pas justement paradoxal avec cette notion de hasard? J'ai l'impression qu'un principe physique nous échappe sans forcément avoir un rapport avec le principe EPR biensur car on sait que les inégalités de Bell ont été prouvé. Mais quand même ! Qu'en pensez-vous ?
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[obi76]

Bonjour,

pourquoi le ratio de probabilité des états tendrait vers 1/2 ? (déjà : pourquoi "ratio" ? En l'état ça ne veut rien dire, voire c'est absurde. Le ratio de quelles probabilités ? Si j'ai une probabilité nulle d'un état ça donne quoi ?). Et si je lance deux dés la probabilité d'avoir un double c'est 1/6, et le "ratio des probabilités" (lesquelles) "probabilité double"/"probabilité pas double" (admettons) ça fait 1/5, pas 1/2. Où est l'"équilibre" ?
Si je tire à pile ou face la probabilité d'avoir pile est de 1/2. En quoi est-ce un équilibre ? Et si je fais le ration des probabilités "avoir pile"/"avoir face", ça fait 1.
De plus je ne vois pas tout à fait le lien entre votre question et l'intrication (en fait même pas du tout).
Après pour la notion d'équilibre et de hasard (je ne vois pas le lien avec la MQ, ni ce que vous voulez dire par "équilibre"), dans le cas de la physique stat / thermo oui, il y a un lien qu'on connaît bien. Mais je ne pense pas que ce soit de cela que vous parlez.

Pour le reste ça reste une intuition sans fondement. Ce n'est pas parce qu'il vous échappe qu'il échappe à tout le monde...

[Pycarpe]

J'ai dû mal m'exprimer car je ne voulais pas rentrer dans les détails. En gros si on a deux particules intriqués qui vont prendre seulement deux polarisations possibles de spin et que je mesure l'etat d'une des deux particules j'aurai 1/2 de chance d'avoir un nombre quantique magnétique positif et un 1/2 d' en avoir un negatif. Et bien dans le cas positif j'aurai 3/4 de chance que la deuxième particule soit positive et 1/4 de chance qu'elle soit négative. Et pour le cas négatif j'aurai 1/4 de chance que la deuxième particule soit positive et 3/4 de chance qu'elle soit négative. Il y a donc une sorte de complémentarité qui fait que 1/2 x 3/4 + 1/2×1/4 = 1/2. C'est de ce chiffre là dont je parlais. Je me suis sûrement mal exprimé.

[obi76]

Là on est plus dans la numérologie qu'autre chose.
Et pour le 1/2 je ne suis toujours pas convaincu. Ça dépend (entre autres) des conditions de l'expérience et de ce que l'on mesure.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Pycarpe]

Et pour le 1/2 je ne suis toujours pas convaincu.

Convaincre sur quelque chose qui a déjà été démontré n'a pas de sens. Voir les expériences de Alain Aspect ( même si entre nous le premier à avoir fait l'expérience c'est John Clauser lol)
Mais je ne dis pas non plus que mon interprétation est la bonne. C'est justement pour cela que je suis là. Tu sais cette histoire de 50% c'est comme des electrons ayant deux état superposés au départ et qui traversent un champs magnétique , à la sortie de ce champs 50% des electrons vont avoir un état positif ( en terme de ms) et le reste aura un ms négatif. C'est de ce genre d'équilibre dont je parle également.

Là on est plus dans la numérologie qu'autre chose.

Je préfère dire que c'est des maths. Le nombre d'or par exemple ou la suite de Fibonacci tu les mets dans le domaine de la numerologie ? Lol

[Sethy]

Mais je ne dis pas non plus que mon interprétation est la bonne. C'est justement pour cela que je suis là. Tu sais cette histoire de 50% c'est comme des electrons ayant deux état superposés au départ et qui traversent un champs magnétique , à la sortie de ce champs 50% des electrons vont avoir un état positif ( en terme de ms) et le reste aura un ms négatif. C'est de ce genre d'équilibre dont je parle également.

Si je prends le cas de la résonance paramagnétique électronique, de prime abord les électrons ont aussi 50% de chance d'être dans l'état parallèle et 50% de chance d'être dans l'état anti-parallèle ... sauf que ... ce n'est pas exactement le cas !

Calcul comme mesure montre qu'en fait il y a une différence de l'ordre du "pour mille" (0,1%) entre la population des deux états !

Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A...%A9lectronique

[obi76]

Convaincre sur quelque chose qui a déjà été démontré n'a pas de sens.

Suffit de générer les états imbriqués dans un envirronement avec un champ magnétique non nul, ou bien d'utiliser des photons qui passent par un polariseur avant. Donc si, ma remarque est parfaitement justifiée.

Mais je ne dis pas non plus que mon interprétation est la bonne. C'est justement pour cela que je suis là. Tu sais cette histoire de 50% c'est comme des electrons ayant deux état superposés au départ et qui traversent un champs magnétique , à la sortie de ce champs 50% des electrons vont avoir un état positif ( en terme de ms) et le reste aura un ms négatif. C'est de ce genre d'équilibre dont je parle également.

En quoi serai-ce un "équilibre" (dont je ne comprends toujours pas le sens physique ou mathématique tel que vous semblez l'utiliser) ?

Je préfère dire que c'est des maths. Le nombre d'or par exemple ou la suite de Fibonacci tu les mets dans le domaine de la numerologie ? Lol

Merci mais ça n'a rien à voir. Je peux vous sortir 1/sqrt(2) et pas 1/2 sans aucun problème quand on parle de spin ou de fonction de probabilité. Donc oui, je maintiens.

Je pense que le terme que vous cherchez n'est pas "équilibre" mais "symétrie" (et encore j'ai un doute).

[Archi3]

J'ai dû mal m'exprimer car je ne voulais pas rentrer dans les détails. En gros si on a deux particules intriqués qui vont prendre seulement deux polarisations possibles de spin et que je mesure l'etat d'une des deux particules j'aurai 1/2 de chance d'avoir un nombre quantique magnétique positif et un 1/2 d' en avoir un negatif.

ce n'est vrai que pour certains états particuliers (dont les états singulet, dont la valeur moyenne de toutes les composantes du moment cinétique est nulle, donc forcément si tu as deux valeurs possibles +1 et - 1, elles sont équiprobables).

Et bien dans le cas positif j'aurai 3/4 de chance que la deuxième particule soit positive et 1/4 de chance qu'elle soit négative. Et pour le cas négatif j'aurai 1/4 de chance que la deuxième particule soit positive et 3/4 de chance qu'elle soit négative.

ça en revanche je vois pas de quoi tu parles. c'est pas le cas d'un état singulet en tout cas (tu as 100 % de probabilité que la valeur de l'autre particule soit l'opposée de la première)

Il y a donc une sorte de complémentarité qui fait que 1/2 x 3/4 + 1/2×1/4 = 1/2. C'est de ce chiffre là dont je parlais. Je me suis sûrement mal exprimé.

ton égalité exprime juste que 3/4 +1/4 = 1 c'est à dire que la somme des probabilités vaut 1, y a rien de magique ...

[ornithology]

meme si je ne sais pas vraiment si la nature veur quelque chose, on peur faire parfois des liens avec la notion d'équilibre.
Prenons l'état singulet de deux particules dont on parlait plus haut.
la moyenne pour la somme des spins des deux particules est de somme nulle et d'écart type nul.
on peut faire l'analogie avec une température nulle pour des particules immobiles ou un ressort au repos en x = 0
si on a pas une intrication maximale on va avoir par exemple une somme nulle dans 90 pour cent des cas ou par moitie 1 ou -1
on a par analogie des petits écarts du ressort par rapport a la position d équilibre ou des particules par rapport au site sur réseau. la moyenne reste nulle mais pas l'écart type qui prend une petite valeur positive.
pas sur que l'analogie aille beaucoup plus loin si on ne va pas du coté des quantités purement macroscopiques.

[Sethy]

Prenons l'état singulet de deux particules dont on parlait plus haut.
la moyenne pour la somme des spins des deux particules est de somme nulle et d'écart type nul.

Mais même cela, est-ce rigoureusement exact ? Oui, si on imagine un univers avec seulement une particule.

Mais dans les faits, il y a toujours le champ crée par l'environnement. Donc il y a toujours une situation plus favorable que l'autre, non ?

[ornithology]

tout d'abord on a un état singulet de 2 particules et en plus on a Bob et Alice et leur labo en plus dans l'univers.
ceci dit rien n'est jamais parfait, mais il y a des compteurs de coincidences , etc . sinon comment pourrait on parler d'un état singulet de moment angulaire nul? on suppose toujours que le type de prépatation déclaré correspond a ce qui est produit.
et on s'efforce d'éliminer tous les biais pouvant intervenir. il faut faire confiance aux expérimentateurs.

[Sethy]

il faut faire confiance aux expérimentateurs.

Mouais. Heureusement que les expérimentateurs ne "corrigent" pas les populations parallèles et antiparallèles des nucléons ... sinon la RMN n'existerait tout simplement pas !

[Pycarpe]

ton égalité exprime juste que 3/4 +1/4 = 1 c'est à dire que la somme des probabilités vaut 1, y a rien de magique ...

Oui je sais que la somme des proba vaut 1. C'est moi qui n'arrive pas à m'exprimer je manque de clarté, je n'arrive pas à exprimer ce qui est pourtant évident dans ma tête mdr dsl. J'ai tenté d'expliquer pourquoi je voyais un équilibre dans la violation des inégalités de Bell. Mais à la base je ne voulais pas rentrer dans les détails. Mon propos était plus philosophe que mathématique à la base lol. Mais merci de vos réponses les gars. C'est cool d'échanger sur des sujets passionnants. Et j'insiste je ne cherche pas à imposer mon point de vue quand je viens sur ce forum mais j'aime bien connaître ceux des autres...

[Archi3]

Il n'y a rien relatif aux inégalités de Bell dans ce que tu as écrit, les inégalités de Bell s'appliquent au cas où tu mesures le spin de deux particules intriquées sur deux axes différents - ou alors si c'est ce que tu pensais, tu ne l'as pas précisé ...mais bref ...

[obi76]

Mon propos était plus philosophe que mathématique à la base

Le soucis est très certainement ici...

[Deedee81]

Salut,

Je ne suis pas trop intervenu car il y avait pas mal de réponse et de remise en ordre. Mais suite aux dernières remarques.... Revenons à la base.

ne prouve t il pas que la nature cherche constamment à obtenir un équilibre ?

Il est clair que la nature recherche toujours un équilibre. Tout simplement parce que lorsqu'un système n'est pas en équilibre.... il change. L'exemple banal étant un cone posé sur la pointe, il va tomber jusqu'à se retrouver dans une position d'équilibre. C'est assez banal en fait.

Toutefois, dans l'intrication, le théorème de Bell et les probabilités de mesure dans un état intriqué, il n'y a pas de concept d'équilibre qui intervient. Les probabilités étant seulement caractéristique de l'état initial, ni plus ni moins et au même titre que n'importe quel état quantique. Le fait qu'on ait souvent 1/2 est un choix.... humain (dans la création des états initiaux) et non une conséquence d'un certain équilibre.

Par contre dans l'évolution d'un système quantique (par exemple des états excités pouvant évoluer) on va retrouver ces notions d'équilibre. Et c'est un mécanisme clé dans le traitement de systèmes complexes avec beaucoup de particules, en physique statistique par exemple (par exemple des états ionisés ou pas d'un grand nombre d'atomes baignant dans un gaz de photons, pour reprendre ton exemple d'ionisation).

[titre] intrication quantique

D'une manière plus spécifique, l'intrication quantique est :
- assez simple à comprendre d'un point de vue technique, les aspects mathématiques n'étant pas si ardu (même le théorème de Bell peut se démontrer assez facilement)
- difficile à comprendre d'un point de vue physique et conceptuel, car il n'y a pas d'équivalent classique si ce n'est sur certains points mais pas les plus important (par exemple un état intriqué est local mais non séparable, alors qu'un état classique est toujours local/séparable OU non local/non séparable, cette séparation des deux concepts est une étrange découverte de la mécanique quantique). Exemple : le fait que deux systèmes intriqués puissent (cela dépend du choix de l'intrication) présenter le même résultat lors de la mesure n'est guère différent de constater que deux vrais jumeaux ont la même couleur de cheveux.... mais il est clair que tant la bizarrerie de l'intrication (*) que la violation de Bell (**) ne réside pas là.

(*) le fait est que les valeurs prises par les états ne sont pas prédéfinies. Et il existe même des mesures permettant de montrer qu'une particule est dans un état superposé avant d'en mesurer la valeur exacte.
(**) il ne faut pas faire la même mesure, pour des particules avec des spins intriqués on doit choisir des angles de mesure différents

On dit que le quantique relève du hasard mais cette volonté d'équilibre n'est elle pas justement paradoxal avec cette notion de hasard?

Suite aux explications ci-dessus il est clair que non ce n'est pas paradoxal. Mais aussi :
- Le hasard quantique n'est pas sauvage. Il est régit par des lois précises.
- Le hasard quantique est un concept tout aussi difficile à comprendre que l'intrication. Les équations d'évolution sont déterministes mais la mesure.... ne l'est pas. Et désembrouiller cette curiosité fait appel autant à des notions techniques allant jusqu'à la théorie de la décohérence (cela nécessite de comprendre le lien classique - quantique ce qui est curieusement fort compliqué (***)) qu'à des concepts liés aux interprétation qui sont parfois un vrai bourbier non physique (mais plus philosophique, raison pour laquelle je conseille de se limiter aux aspects ontologiques, c'est déjà pas si mal)

(***) ça fait appel à plein de choses. Le lien gravité newtonienne - relativité générale est par exemple beaucoup plus facile à comprendre (bon, y a du calcul derrière mais c'est tout).

Conclusion, outre les explications tu peux voir facilement que le sujet complet que recouvre tes interrogations est vaste et complexe (mécanique quantique en entier jusqu'à la théorie de la décohérence, intrication et nombre d'expériences associées, interprétations, physique statistique....). Ca devrait je pense te permettre de mieux (re)formuler tes interrogations et de mieux cibler tes questions si tu en as encore (peut-être dans un nouveau sujet pour ne pas faire trop brouillon).

[ornithology]

On peut parler de recherche de l'équilibre mais aussi de maximalisation de l'entropie.
S'il y a un petit écart , thermique par exemple, de la position du cone couché, ce ne sera pas discernable. il y a des myriades de positions qui nous apparaissent comme étant le conne couché a la meme position macroscopique.
En revanche une petit écart du cone sur sa pointe entrainera un phénomene macroscopiquement visible du cone comme n'étant plus sur sa pointe. je ramene la notion d'entropie car elle n'est pas absente dans la notion d'intrication meme si la nature ne semble pas rechercher l'intrication maximale.

[Deedee81]

On peut parler de recherche de l'équilibre mais aussi de maximalisation de l'entropie.

En effet, il y a eut une discussion là dessus. Même si ce n'est pas aussi simple que ça.

Mais c'est aussi une notion macroscopique. Il se fait qu'on peut associer une entropie à l'intrication (entropie de von Neumann). Mais ici ça ne joue pas, pas juste avec deux particules intriquées et leur mesures.
https://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_entropy

Ce n'est intéressant que pour un grand nombre de particules, comme dans la décohérence par exemple.

[Pycarpe]

(***) ça fait appel à plein de choses. Le lien gravité newtonienne - relativité générale est par exemple beaucoup plus facile à comprendre (bon, y a du calcul derrière mais c'est tout).

oui alors que la quantique ne peuvent se faire que par des probabilités. Je comprends

Ca devrait je pense te permettre de mieux (re)formuler tes interrogations et de mieux cibler tes questions si tu en as encore (peut-être dans un nouveau sujet pour ne pas faire trop brouillon).

Oui tu as raison j'en suis conscient cela fait intervenir tellement de concept différents qu'il faut préciser son interrogation pour ne pas partir dans tous les sens du fait de la complexité du monde quantique.

[Pycarpe]

il y a des myriades de positions qui nous apparaissent comme étant le conne couché a la meme position macroscopique.

Je vois. En réalité c'est la constante de plank qui change toute la donne entre le macro et micro étant donné que dans l'echelle macro on considère cette constante comme nul, mais à l'échelle micro il faut la considérer.

[Pycarpe]

ou alors si c'est ce que tu pensais, tu ne l'as pas précisé

Oui c'est moi qui m'exprime mal sorry. Décidément même dans la vulgarisation il faut être précis mdr.

[obi76]

Je vois. En réalité c'est la constante de plank qui change toute la donne entre le macro et micro étant donné que dans l'echelle macro on considère cette constante comme nul, mais à l'échelle micro il faut la considérer.

L'échelle macro n'a jamais "considéré" que la constante de Planck était nulle (et encore heureux)...
Faites attention à ce que vous dites, et évitez les affirmations comme celles-ci si vous n'en savez rien.

[Pycarpe]

J'ai une question annexe du coup en rapport avec l'intrication.
Prenons l'expérience de young. On sait que suivant si tu observes ou pas les particules(appelons les particules A) avant qu'elles passent les fentes donc observation du côté A, celle ci va se comporter comme un corpuscule ou bien comme une onde, sur la dualité on est d'accord. Cependant, si on avait une intrication entre deux électrons A et B sur une certaine distance et que ensuite on ajoutait les fentes de young entre A et B. Puis au lieu d'observer A on va observer B. Est-ce que B va changer le comportement de A? alors qu'on aura fait l'observation du côté B et non du côté A. Si oui comment interpréter la causalité?

A moins que je n'ai pas compris l'expérience de young, Cette question peut être intéressante. Qu'en pensez-vous ?

[Pycarpe]

L'échelle macro n'a jamais "considéré" que la constante de*Planck*était nulle (et encore heureux)...

Elle est considéré comme extrêmement minuscule. Quand je dis considéré c'est qu'elle n'est pas égale à 0 mais à notre échelle elle nous paraît tout comme. C'est pas moi qui le dit...

[Sethy]

J'ai une question annexe du coup en rapport avec l'intrication.
Prenons l'expérience de young. On sait que suivant si tu observes ou pas les particules(appelons les particules A) avant qu'elles passent les fentes donc observation du côté A, celle ci va se comporter comme un corpuscule ou bien comme une onde, sur la dualité on est d'accord. Cependant, si on avait une intrication entre deux électrons A et B sur une certaine distance et que ensuite on ajoutait les fentes de young entre A et B. Puis au lieu d'observer A on va observer B. Est-ce que B va changer le comportement de A? alors qu'on aura fait l'observation du côté B et non du côté A.

Si elles sont intriquées, ils ne faut pas imaginer deux particules liées, mais un seul système.

Si tu veux un pendant mathématique (mais faux), deux particules "simplement liées" présentant deux états pourraient s'écrire comme s = (a1+a2)(b1+b2), on peut donc bien séparer ce qu'il advient de la particule a et de la particule b. En poursuivant la logique, on pourrait écrire la solution comme était le produit d'une solution pour a et d'une solution pour b. Ce qui donnerait : s = sa.sb ; avec sa = (a1+a2) et sb = (b1+b2).

A contrario, pour deux particules intriquées s = a1b1 + a2b2. Il n'y a aucun moyen de mettre en évidence les termes en a et donc de les séparer des termes en b. Impossible de séparer s en deux solutions distinctes l'une pour a et l'autre pour b.

Imaginer l'intrication comme deux particules distinctes ayant une interaction est donc une mauvaise approche et le mieux est de considérer le système ab comme un tout.

Un lien avec les "vraies" équations mathématiques : https://fr.wikipedia.org/wiki/Intric...#%C3%89tat_pur

[pm42]

Elle est considéré comme extrêmement minuscule. Quand je dis considéré c'est qu'elle n'est pas égale à 0 mais à notre échelle elle nous paraît tout comme. C'est pas moi qui le dit...

C'est un peu curieux de venir ici et de finir par expliquer aux gens qui savent mieux que vous. Si vous ne comprenez pas les réponses, vous devriez en profiter pour apprendre plutôt que de répéter vos erreurs.

[obi76]

Elle est considéré comme extrêmement minuscule. Quand je dis considéré c'est qu'elle n'est pas égale à 0 mais à notre échelle elle nous paraît tout comme. C'est pas moi qui le dit...

Donc la lumière n'a pas d'énergie, le soleil ne réchauffe pas la Terre, le photovoltaïque n'existe pas, les laser ont une énergie nulle, etc.

Elle paraît comme ce que vous voulez, mais dire qu'on décrète qu'elle est nulle quand on passe en macroscopique est faux et un non sens total (un truc très petit fois un truc très grand, ben ça donne pas forcément un truc très petit). Certains termes sont éventuellement négligeable (dépend de ce que l'on regarde), mais on ne décrète pas qu'une constante fondamentale est nulle. La constante de Planck est ce qu'elle est, on la mesure, la physique ne consiste pas à dire comment la nature devrait se comporter, mais comment elle se comporte ou se comportera. Vous avez une vision de la physique qui n'est ni la bonne, ni vraie.

Je répète donc : cessez d'affirmer des choses (fausses) que vous ignorez, ou que vous pensez avoir compris alors que ce n'est manifestement pas le cas.

[coussin]

Certains phénomènes quantiques tendent vers leur pendant classique en faisant tendre la constante de Planck vers 0. Ça a à voir avec la relation de commutation [x,p].
Néanmoins, ce n'est pas du tout rigoureux et au cas par cas. Et dans certains cas, ça ne marche carrément pas.
Bref, réservé aux spécialistes

[obi76]

Certains phénomènes quantiques tendent vers leur pendant classique en faisant tendre la constante de Planck vers 0. Ça a à voir avec la relation de commutation [x,p].
Néanmoins, ce n'est pas du tout rigoureux et au cas par cas. Et dans certains cas, ça ne marche carrément pas.
Bref, réservé aux spécialistes

Je me doute bien que Pycarpe ne parlait pas de la commutation des opérateurs ou de l'inégalité d'Heisenberg...

[Pycarpe]

https://youtu.be/64C9AQRk8SY
A partir de 1h26min. Soit j'ai mal compris soit il raconte des connerie le mec dans la vidéo...mdr