Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique
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Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique



  1. #1
    pepinc

    Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique


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    Bonjour et merci à tous ceux qui prennent leur temps pour apporter leur éclairage malgré une patiente parfois mise à l'épreuve.

    Bien que Deedee ait signalé d'autres expériences très intéressantes, je souhaiterais quand même revenir sur celle de la gomme quantique à choix retardé.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Delaye...quantum_eraser
    Le schéma de la page wikipedia :
    640px-Kim_EtAl_Quantum_Eraser.svg.png

    Mon questionnement porte plus spécifiquement sur l'effet de la gomme (le miroir semi réfléchissant en BSc sur le schéma).
    Je n'ai pas trouvé la réponse dans les documents de vulgarisation glané sur le net car ceux-ci s'attachent surtout à démystifier les questions saugrenues de retrocausalité ou du même accabit qui sont hors sujet.
    Je décris ci-dessous ma compréhension avec des termes probablement approximatifs, en escomptant être remis sur le bon chemin.

    a) Transformation du photon initial en deux photons intriqués de fréquence/2 par le cristal BBO
    Intuitivement (oui l'intuition est probablement à éviter quand on ne maîtrise pas, mais bon...), j'aurais imaginé que ce mécanisme agirait comme une observation avec "effondrement" de la fonction d'onde et génération associée à l'une des deux fentes.
    Mais puisqu'il y a des interférences après la gomme, cette description doit être incorrecte.
    La transformation par le cristal BBO se ferait donc derrière chacune des deux fentes.

    b) Absence d'interférence au niveau D0 (photon signal)
    (évidement sinon MQ serait incohérente) mais qu'elle est la description qui rend compte de cette situation ?
    une forme de "non cohérence" de la transformation par le cristal BBO au niveau de chaque fente ?

    c) L'effet de la gomme (BSc) sur le photon témoin
    Que fait le miroir semi-réfléchissant (la gomme) pour recréer ce qu'il faut de "cohérence" par rapport à la situation b) et générer les interférences ?
    Pourquoi l'absence d'interférences au niveau des capteurs D1 et D2 ne serait-elle pas une possibilité (même si l'expérience perdrait évidemment son intérêt)

    Merci pour vos lumières.

    -----
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  2. #2
    Deedee81

    Re : Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique

    Salut,

    Bonne année

    Quelques explications (période oblige faut être un peu patient pour les réponses).

    Citation Envoyé par pepinc Voir le message
    a) Transformation du photon initial en deux photons intriqués de fréquence/2 par le cristal BBO
    Intuitivement (oui l'intuition est probablement à éviter quand on ne maîtrise pas, mais bon...), j'aurais imaginé que ce mécanisme agirait comme une observation avec "effondrement" de la fonction d'onde et génération associée à l'une des deux fentes.
    Mais puisqu'il y a des interférences après la gomme, cette description doit être incorrecte.
    La transformation par le cristal BBO se ferait donc derrière chacune des deux fentes.
    Curieux le dessin, juste avant le cristal BBO une seule fente suffit. L'important est d'avoir un faisceau unique qui est ensuite "dédoublé" par le BBO.

    Quat à l'effondrement, ma foi, ça dépend de quelle grandeur on parle. Si c'est la direction du photon : il y a réduction : il passe par LA fente en question. Mais la phase reste inconnue. Et après coupure en deux on a deux photons de phase inconnue mais de phase identique (intriquée).

    Citation Envoyé par pepinc Voir le message
    b) Absence d'interférence au niveau D0 (photon signal)
    (évidement sinon MQ serait incohérente) mais qu'elle est la description qui rend compte de cette situation ?
    une forme de "non cohérence" de la transformation par le cristal BBO au niveau de chaque fente ?
    Il n'y a qu'un seul photon venant un à un d'une seule fente, pourquoi diable devrait-on avoir interférence en D0 ??? Même avec des ondes classiques il n'y aurait pas interférence. Pour avoir des interférences il faut que deux faisceaux se recombinent.

    Citation Envoyé par pepinc Voir le message
    c) L'effet de la gomme (BSc) sur le photon témoin
    Que fait le miroir semi-réfléchissant (la gomme) pour recréer ce qu'il faut de "cohérence" par rapport à la situation b) et générer les interférences ?
    Pourquoi l'absence d'interférences au niveau des capteurs D1 et D2 ne serait-elle pas une possibilité (même si l'expérience perdrait évidemment son intérêt)
    Pffff qu'il est compliqué ce schéma (c'est toujours le cas pour une expérience réelle, faut bien le dire ). Difficile à comprendre sans décortiquer. Je laisse d'autres le faire s'ils ont le temps et au cas où quelque chose m'aurait échappé.

    Ce que je peux dire c'est qu'avec deux paires de photons intriqués on ne peut pas avoir d'interférences (ça se démontre, avec les notations de Dirac ce n'est pas mortel à faire) par contre la détection à distance des deux autres photons permet de sélectionner les impacts et de reconstruire (artificiellement, après coup) les interférences. Je laisse les courageux mettre ça en équation pour cette expérience (c'est plus facile pour le dispositif de pensée original).

    A noter que tu parles à nouveau d'interférence produite ou pas par un seul faisceau en D1 et D2. C'est la même erreur que ci-dessus. J'ai l'impression que c'est ça ton point de blocage.
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Interf...%C3%A9sultante
    Pour avoir interférence il faut DEUX ondes (ou faisceaux de photons), c'est vrai en physique ondulatoire classique autant qu'en MQ.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  3. #3
    Deedee81

    Re : Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique

    Sa mérite un examen plus proche car on doit en effet avoir une recombinaison quelque part dans cette expérience et je n'en vois pas dans ce schéma ????

    EDIT ah si, en fait c'est doublé avec les deux fentes au départ puis recombiné, misère que c'est compliqué (bon heureusement ça ne change quasiment rien à mon explication).
    Si ce n'est qu'il y a bien interférence avec le faisceau "bleu pâle" qui m'avait échappé. Donbc mes remarques sur ça : poubelle.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  4. #4
    pepinc

    Re : Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique

    Bonne année également,

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    période oblige faut être un peu patient pour les réponses)
    je bloque depuis quelques temps, cela peut attendre

    Je dois avouer que je n'ai pas compris la partie de l’explication qui reste valable.
    Je me fie à la fiche wikipedia (version anglais) dont est extrait le schéma.

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Ce que je peux dire c'est qu'avec deux paires de photons intriqués on ne peut pas avoir d'interférences
    Je comprends qu'il ne pourrait pas y avoir interférence entre deux photons intriqués. C'est une information intéressante.
    Mais dans l'expérience, il me semble que l'un des photons intriqué est dirigé vers le haut et l'autre vers le bas (haut et bas se référant au schéma) donc pas question de chercher à les faire interférer.
    L'interférence résulte du passage par les deux fentes (expérience classique) sauf qu'après les fentes le photon est dédoublé en deux photons intriqués par le fameux cristal BBO.

    D'après ce que je comprends:
    - il y a bien interférence au niveau des détecteurs D1 et D2 (et c'est l'aspect que je cherche à comprendre)
    - la reconstruction d'interférences au niveau du détecteur D0 par sélection des photons (en utilisant le compteur de coïncidence) est en effet réalisée a posteriori (c'est le clou de l'expérience, et bien que je sois évidemment incapable de faire les calculs, ce résultat ne me perturbe pas dès lors que le précédent est ok)

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Deedee81

    Re : Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique

    Salut,

    Il y a point de détail sur lequel je me suis mal expliqué.

    Citation Envoyé par pepinc Voir le message
    Je comprends qu'il ne pourrait pas y avoir interférence entre deux photons intriqués. C'est une information intéressante.
    Plus exactement.

    Soit un photon pouvant prendre deux chemins P1 et P2 (deux fentes). Puis P1 est "coupé" en une paire intriquée P1a et P1b et P2 idem en P2a et P2b.
    (à noter que P1/P2 c'est un SEUL photon en état quantique superposé : passe par deux chemins, P1a et P1b par exemple, c'est DEUX photons intriqués, idem pour 2 et donc on a une superposition quantique de deux états intriqués, un truc assez compliqué et vraiment pas classique là faut bien le dire)

    Si on avait fait interférer P1 et P2, on aurait eut des interférences habituelle comme dans l'expérience de Young.
    Par contre si on "coupe/crée" les paires intriquées puisqu'on veut faire interférer P1a et P2a, bernique. Pas d'interférences.

    La raison "à la sauce Feynman, avec des mots" est que une mesure (maintenant ou plus tard) avec P1b et P2b permet de savoir par où est passé le photon (par P1a ou P2a) or dans ce cas on ne peut pas avoir d'interférence. Suffit de faire la description en terme d'états quantiques "à la Dirac" (plus facile qu'avec des fonctions d'onde) pour le vérifier.

    C'est d'ailleurs un petit détail qui manque dans le cours de Feynman où il dit qu'il faut faire les sommes d'amplitudes si on ne sait pas par où passe le photon (on a des termes d'interférence) et la somme des probabilité si on sait par où il passe (pas d'interférence).

    Or je m'étais fait cette réflexion d'une "coupure en deux des photons" et d'une mesure ultérieure ou alors on recombine ces photons coupés pour ne plus avoir de trace de l'information d'où il venait. Et je me demandais comment une telle situation dans le futur pouvait intervenir dans la règle sur les interférences. En fait c'est exactement l'expérience ici (que je ne connaissais pas, j'ai eut de l'instinct ). Le fait est que j'ai compris plus tard : quoi qu'on fasse avec P1b et P2b, rien à faire, pas d'interférence entre P1a et P2a.

    Ce qu'il faut c'est amender la règle de Feynman comme suit : si on sait par où passe le photon (P1a ou P2a) ou si on pouvait le savoir même en principe même si on ignore le résultat ou si on évite de faire la mesure, tant que cette mesure ne perturbe pas le photon (sinon la faire ou pas aurait un impact) (mesure sur Pb ici ne perturbe pas Pa, donc une info permet de savoir par où passe le photon même si on "efface" cette info) "alors on doit ajouter les probabilités".

    Par contre une mesure sur Pb permet, selon le résultat, de séparer les résultats avec Pa en deux catégories et chacune de ces catégories présenter une figure d'interférence (et la somme donne un résultat global sans interférence).

    Faut bien avouer que c'est astucieux comme procédé et forcément troublant

    Citation Envoyé par pepinc Voir le message
    Mais dans l'expérience, il me semble que l'un des photons intriqué est dirigé vers le haut et l'autre vers le bas (haut et bas se référant au schéma) donc pas question de chercher à les faire interférer.
    L'interférence résulte du passage par les deux fentes (expérience classique) sauf qu'après les fentes le photon est dédoublé en deux photons intriqués par le fameux cristal BBO.
    D'après ce que je comprends:
    - il y a bien interférence au niveau des détecteurs D1 et D2 (et c'est l'aspect que je cherche à comprendre)
    - la reconstruction d'interférences au niveau du détecteur D0 par sélection des photons (en utilisant le compteur de coïncidence) est en effet réalisée a posteriori (c'est le clou de l'expérience, et bien que je sois évidemment incapable de faire les calculs, ce résultat ne me perturbe pas dès lors que le précédent est ok)
    Avec la ligne bleu clair sur le dessin tout ça me semble juste. Désolé pour la valse d'hésitation dans mes messages. Bon sang de bois pourquoi n'avais pas vu les lignes bleues ???? Sans doute parce qu'elles sont pâles et que je vois moins bien les contrastes colorés (je suis daltonien) Peut-être aussi parceque hier c'était les visite de nouvel an et que je n'avais pas les yeux en face des fentes, heu, des trous :

    En D1 et D2 on a des photons venant par deux chemins, avec des phases différentes (chaque réflexion provoque un déphasage de 90 degrés, suffit de compter le nombre de réflexions, c'est une conséquence classique d'ailleurs, pas quantique), selon les cas on va avoir un pas un photon qui passe et est détecté. Maintenant si on avait un écran au lieu d'un simple détecteur de photon je ne sais pas a priori si on aurait une figure d'interférence, faut réfléchir. De ce point de vue c'est plus simple que Young (on a ici des trajectoires bien précises des photons alors que dans Young on a des trajectoires dans tous les sens avec un écran ce qui introduit un déphasage. Ici le déphasage est plus "direct" et est dû aux différents miroirs.
    Dernière modification par Deedee81 ; 03/01/2022 à 08h01.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  7. #6
    ornithology

    Re : Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique

    Dans les expériences de gomme quantique, l'élément a mon avis qui a une importance centrale c'est le compteur de coincidences.
    on a un brouillard d'impacts duquel il va permettre d'en selectionner une partie I contenant des franges d' Interférences brillantes.
    quelques remarques:
    Si au lieu de gommer les inpacts hors de I on fait le contraire il reste un ensemble d'impact contenant des franges sombres (aux emplacements de I)
    I et son complémentaires peuvent etre peuplés tres différemment.
    selon les montages choisis I peut contenir un impact sur 2 ou un sur 100
    si c'est un sur deux on est dans le cas ou I est du gencre cos au carré et son complémentaire en sin au carré la somme donnes une la meme intensité partout. si i a des franges brillantes en 0 1 2 etc, J son complémentaire aura des franges brillantes en 0,5 1,5 2,5 etc
    si c'est 1 sur 3 le brouillard va se composer de i mais aussi deux autres systemes d'interférences décalés J et K
    J evec des franges brillantes en 0,3 1,3 2,3 etc et
    K en 0,6 1,6 2,6 etc
    J et K réunis sont plus brillants que I et ont les franges sombres de I et des franges brilantes un peu estompées (elles s'annulent partizllzmznt)
    je vous recommande de regarder l'expérience de Birgit Dopfer
    on a deux bras des fentes de Youn sur l'un et sur l autre bras une lentille avec derriere un capteur placé dans un certain plan bien choisie
    si on considere les coincidences de deux choses : passer a traves les fentes dans un bras et etre capté pas le capteur dans sa position choisie
    on va extraire des franges d'interférences
    si on déplace le capteur en un autre point disons a une disace différente de l'axe de la lentille et qu'on refait l expérience on va de nouveau
    obtenir un systeme de franges mais un peut décalé par rapport a l'expérience d'avant
    on peut superposer tous ces systeme de franges en supprimant le compteur de coincidence , on regarde tous les impacts sur l'écran alors
    tous les systemes d'interférences sont toujours présents mais deviennent invisibles car tous décalés ils s'annulent.
    Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)

  8. #7
    Deedee81

    Re : Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique

    Merci à ornithology pour son analyse. Poir bien comprendre les résultats je vais me fendre d'un début de calcul. Les notations |xxx> sont les notations de Dirac. Ce sont des vecteurs. Le calcul est donc purement algébrique, comme pour des vecteurs, et donc fort simple (mais un peu long).

    Ces vecteurs décrivent l'état quantique du ou des photons. Pour avoir une amplitude quantique on peut noter ça comme <D1|xxx> (produit scalaire en fait) où |xxx> est l'état du système et <D1| l'état di détecteur D1. C'est un nombre complexe. Et représente "l'amplitude d'avoir une détection en D1 si l'état est xxx". Le calcul est associatif <D1| ( |x> + |y> ) = <D1|x> + <D1|y>. La probabilité de mesure est le caré du module du nombre complexe considéré. C'est une réduction et ça ne se fait QUE lors du résultat final, donc si on a <D1|tralala> + <D2|trilili> par exemple, on calcule la probabilité d'avoir la mesure en D1 ou D2 en calculant |<D1|tralala>|² et |<D2|trilili>|². On doit normaliser (la proba totale doit être un), mais ici ce n'est pas très important car normalement on a des résultats "tout ou rien" (ou au pire 1/2, voir ci-dessous).

    Je note tous les états comme "P" quelque chose. 1 et 2 représentent les deux chemins par les deux fentes (il faut aussi démultiplier de la même manière plus loin avec les miroirs semi-transparent qui eux aussi donnent deux chemins).
    Je note a et b les deux photons après la "coupure des photons en deux". Ne pas confonde |1>+|2> = un photon par deux chemins et |a>|b> = deux photons.

    L'état initial avant les fentes est |P>
    Après les fentes le photon est dans l'état |P1>+|P2> (deux chemins possibles, état superposé)
    Après le cristal BBO l'état P1 devient P1a + P1b c'ést à dire DEUX photons, intriqués (même phase, quelle qu'elle soit).
    Donc l'état est |P1a>|P1b> (on note ça comme un produit (tensoriel !) mais c'est en fait un état |P1a,P1b> mais ça permet de mieux voir que c'est deux photons).
    Et donc l'état complet est |P1a>|P1b>+|P2a>|P2b> (toujours deux photons, intriqués, mais somme de deux chemins possibles)

    Notons que les photons ont une phase, aléatoire, que je n'ai pas noté. Ici ils ont tous même phase (que ce soit pour les deux chemins ou les deux photons). Mais chaque réflexion sur un miroir change la phase, de pi/2, on peut noter ça comme |xxx +pi/2>, deux réflexions successives |xxx + pi> etc... ATTENTION : pour un miroir semi-transparent le chemin réfléchi subit ce changement, mais le chemin transmis à travers n'est pas modifié, donc un état |xxx> devient |xxx chemin transmit> + |xxx + pi/2 chemin réfléchit>. Lors de la recombinaison de deux chemins, chaque état propre à cex deux chemins est ajouté. Si on a |xxx1> et |xxx2> ça donne simplement |xxx1>+|xxx2> (attention aux états plus compliqués faut factoriser, etc...) MAIS il faut alors tenir compte de la phase. Si la différence de phase est pi alors on a 0. Si la différence est 0 ou 2pi : on a un photon. (pour pi/2 on a un état intermédiaire avec 1 chance sur deux de détecter quelque chose).

    Et au final on peut comparer les résultats aux différents détecteurs. La description est suffisante pour faire tout le calcul détaillé (un peu long et chiant mais vraiment facile). L'interprétation finale compte tenu de tout ça n'est pas la mer à boire.
    Reste à le faire, bon courage

    (dans d'autres messages j'avais insisté sur d'autres expériences d'une part parce qu'on ne peut vraiment comprendre le fond d'une théorie que par de multiples expériences mais aussi pour des raisons pratiques : la gomme quantique n'est pas et de loin la plus simple à analyser. Et il est quand même préférable d'y aller pas à pas en analysant des cas simples et puis plus compliqué)
    EDIT le plus simple étant l'interprétation d'états simples (par exemple que donne un polariseur traversé par des photons), puis des états superposés (chat de Schrödinger, Young), puis des états intriqués (EPR, ...) puis des mélanges plus ou moins compliqué (Elitzur-Vaidman, gomme quantique, Hardy,...)
    EDIT2 et les notations (et leur manipulation) de Dirac sont assez simples pour être abordables par n'importe qui, je les utilise toujours même dans des vidéos de vulgarisation car elles sont particulièrement utile pour faire comprendre. Et celui qui sait faire des additions/multiplicactions peut comprendre (pas besoin de trigonométrie, pas besoin d'intégrales, pas besoin d'équations différentielles..., une très grande partie du cours de Feynman par exemple n'utilise que ça, on n'a besoin de trucs tordus que pour certaines choses plus pointues, par exemple pour comprendre le spin vraiment en profondeur avec tout et tout comme les coefficients de Clebsh-Gordan, etc... la, on ne peut pas faire l'impasse sur les groupes er leurs représentation. Mais dans la grande majorité des expériences de pensée on n'a pas besoin de ces énormes canons de Navaronne )
    Dernière modification par Deedee81 ; 03/01/2022 à 10h39.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  9. #8
    pepinc

    Re : Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique

    Merci Deedee pour ces éléments qui après quelque réflexion... répondent en effet à mon questionnement.
    Même si je ne sais pas faire les calculs, j'en discerne le principe.
    Il faudrait effectivement que je me décide un de ces jours à creuser un peu plus sérieusement le sujet.
    Merci Ornithology pour la référence à l'expérience de Birgit Dopfer que je ne connaissais pas.

  10. #9
    Pio2001

    Re : Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique

    Bonjour,
    J'arrive après la bataille. Je tente tout de même d'apporter d'autres réponses.

    Citation Envoyé par pepinc Voir le message
    a) Transformation du photon initial en deux photons intriqués de fréquence/2 par le cristal BBO
    Intuitivement (oui l'intuition est probablement à éviter quand on ne maîtrise pas, mais bon...), j'aurais imaginé que ce mécanisme agirait comme une observation avec "effondrement" de la fonction d'onde et génération associée à l'une des deux fentes.
    Mais puisqu'il y a des interférences après la gomme, cette description doit être incorrecte.
    On aurait pu le penser, en effet, mais si le photon ne laisse pas de trace derrière lui, il peut passer sans s'effondrer.

    Citation Envoyé par pepinc Voir le message
    b) Absence d'interférence au niveau D0 (photon signal)
    (évidement sinon MQ serait incohérente) mais qu'elle est la description qui rend compte de cette situation ?
    une forme de "non cohérence" de la transformation par le cristal BBO au niveau de chaque fente ?
    C'est l'intrication qui fait cela. Quand on considère une paire de particules intriquées pour une grandeur (par exemple la position) et en même temps pour une autre (par exemple la quantité de mouvement), l'état de chacune d'elle est indéterminé pour les deux grandeurs en même temps, contrairement au cas d'une seule particule qui a soit une position déterminée et une quantité de mouvement indéterminée, soit l'inverse.

    Pour les spins 1/2, c'est pareil. Avec une seule particule, si le spin est déterminé en Oz, alors il est indéterminé en Oy, et réciproquement.
    Avec deux particules complètement intriquées, le spin de chacune est complètement indéterminé à la fois pour Oz et pour Oy... mais les mesures sont corrélées aussi bien en Oz qu'en Oy !

    Ici, les deux observables incompatibles sont deux jeux de franges tels que les maxima de l'un tombent dans les zones intermédiaires de l'autre. Si on sait qu'un photon est dans la frange claire d'un jeu, on ignore s'il est dans la frange claire de l'autre (puisqu'il est à mi-chemin entre la frange claire et la sombre).
    Et il se passe la même chose : comme on a deux photons intriqués, leur présence dans une frange claire est toujours incertaine pour tous les jeux de franges en même temps, où qu'on regarde sur l'écran. D'où l'absence d'interférences.

    Note que le montage ne comporte qu'un seul "détecteur de jeux de franges", en D0. Mais on aurait pu en mettre un autre à la place de la gomme quantique (cela aurait été plus intéressant, d'ailleurs).

    Citation Envoyé par pepinc Voir le message
    c) L'effet de la gomme (BSc) sur le photon témoin
    Que fait le miroir semi-réfléchissant (la gomme) pour recréer ce qu'il faut de "cohérence" par rapport à la situation b) et générer les interférences ?
    Il effectue une mesure de différence de marche entre le chemin issu de la fente 1 et le chemin issu de la fente 2. S'il y a interférence mettons "constructive", le photon sort côté D1, s'il y a interférence destructive, le photon sort du côté D2.
    Une autre façon de mesurer la différence de marche est de placer un écran, comme en D0. Pour une différence de marche donnée, on a un jeu de franges donné. Si la différence de marche est indéterminée, tous les jeux de franges sont mélangés.
    Mais les photons étant intriqués, si la gomme quantique mesure une différence de marche D1, alors le photon jumeau appartient aux franges claires du jeu de frange correspondant à cette différence de marche, et si la gomme mesure D2, alors le photon jumeau appartient aux franges sombres de ce même jeu de franges.
    Le jeu de franges "intermédiaire" n'est pas mesuré.

    Citation Envoyé par pepinc Voir le message
    Pourquoi l'absence d'interférences au niveau des capteurs D1 et D2 ne serait-elle pas une possibilité (même si l'expérience perdrait évidemment son intérêt)
    Les capteurs D1 et D2 sont des capteurs fixes, qui ne mesurent que des "pings", contrairement à D0, qui est mobile et équivalent au final à un écran tout entier.
    Si on les remplaçait par un seul capteur D5, mobile comme D0 pour avoir l'équivalent d'un écran, et qu'on enlevait la gomme quantique, alors à chaque position d'impact précise sur l'écran D0 (différence de marche donnée) correspondrait un jeu de frange complet sur D5, et à chaque position d'impact précise sur D5 correspondrait un jeu de franges complet sur D0.

    Je ne sais pas si cette expérience a été faite.
    Dernière modification par Pio2001 ; 04/01/2022 à 22h24.
    Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.

  11. #10
    pepinc

    Re : Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique

    Merci beaucoup Pio

    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    J'arrive après la bataille.
    J'ai la comprenette difficile, le combat se fait dans la durée

    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    Le montage ne comporte qu'un seul "détecteur de jeux de franges", en D0.
    Les capteurs D1 et D2 sont des capteurs fixes, qui ne mesurent que des "pings"
    J'avais en effet mal compris le montage de l'expérience, à la relecture la fiche Wikipedia est pourtant explicite.

    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    Il effectue une mesure de différence de marche entre le chemin issu de la fente 1 et le chemin issu de la fente 2. S'il y a interférence mettons "constructive", le photon sort côté D1, s'il y a interférence destructive, le photon sort du côté D2.
    La probabilité pour le miroir semi-transparent de faire passer le photon coté D1 ou coté D2 dépend de la différence de marche.
    Est-ce bien cela ?

    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    Si on les remplaçait par un seul capteur D5, mobile comme D0 pour avoir l'équivalent d'un écran, et qu'on enlevait la gomme quantique, alors à chaque position d'impact précise sur l'écran D0 (différence de marche donnée) correspondrait un jeu de frange complet sur D5, et à chaque position d'impact précise sur D5 correspondrait un jeu de franges complet sur D0.
    C'est très éclairant

  12. #11
    Pio2001

    Re : Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique

    Citation Envoyé par pepinc Voir le message
    La probabilité pour le miroir semi-transparent de faire passer le photon coté D1 ou coté D2 dépend de la différence de marche.
    Est-ce bien cela ?
    C'est bien ça.
    Si la longueur parcourue le long du chemin rouge et la longueur parcourue le long du chemin bleu sont telles que les ondes arrivent en phase côté D1, alors elles sont automatiquement en opposition de phase côté D2.

    Le fait qu'il y ait intrication brouille ces distances parcourues et les rend incertaines (une chance sur 2 de sortir côté D1, une chance sur 2 côté D2), mais corrélées entre les deux photons.
    Si un photon arrive en D1, alors l'autre photon, en D0, se comporte comme si son chemin bleu et son chemin rouge à lui avaient la même différence de longueur que celle qui donne des interférences constructives en D1 et destructives en D2. Cela donne des franges claires à un certain endroit de l'écran D0.
    Et si c'est D2, alors l'autre photon se comporte au contraire comme si son chemin rouge et son chemin bleu avaient la différence de longueur qui donne des interférences constructives en D2 et destructives en D1. Et, par intrication, on a la même inversion en D0 : la où il y avait des franges claires (interférences constructives) pour les jumeaux de D1, on a des franges sombres (interférences destructives) pour les jumeaux de D2.
    Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.

  13. #12
    ornithology

    Re : Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique

    @Pio2001
    tu viens de réinventer l expérience de Birgit Dopfer dont je parlais plus haut.
    Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)

  14. #13
    Pio2001

    Re : Mécanisme de la gomme dans l'expérience de gomme quantique

    PS : on peut s'étonner du fait que l'intrication puisse faire varier la longueur des bras du montage expérimental. Ce n'est évidemment pas le cas. C'est la position de chaque photon qui est brouillée (plus exactement, son instant d'arrivée). Un photon n'est en effet pas une particule ponctuelle, mais un paquet d'onde dont le début et la fin ne sont pas forcément connus précisément.
    Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.

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