Photon unique

[viiksu]

Bon pour conclure le photon semble être un paquet d'ondes monochromatiques mais déphasées et d'amplitude diverses. La fréquence est celle de nu dans la relation E=h*nu. Il s'agit ici d'ondes EM et non pas de probabilités d'une fonction d'onde. Concernant les interférences à photon unique, le calcul n'est pas trivial mais ne fait pas appel à une fonction d'onde de Schrödinger.

Je m'étonne pour un objet qui est bien réel et qu'on utilise tous les jours, presque personne ne se pose la question de savoir quel tête il a. Pire dans les interférences à photon unique, on se contente de dire ça marche comme une onde avec un calcul géométrique qu'on fait en 3eme.
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[Deedee81]

Bon pour conclure le photon semble être un paquet d'ondes monochromatiques mais déphasées et d'amplitude diverses.

C'est un peu brutal de le dire comme ça mais pas faux Mais attention que le photon reste un objet quantique hein.

La fréquence est celle de nu dans la relation E=h*nu. Il s'agit ici d'ondes EM et non pas de probabilités d'une fonction d'onde.

Ceci dit pour un paquet d'ondes, la fréquence n'est pas précise (c'est vrai aussi en physique classique). Et donc en mécanique quantique l'énergie de l'objet sera quelque peu imprécise (et tu peux relier ça à l'indétermination de Heisenberg : Delta_E * Delta_T >= hbar où Delta_T est la durée du paquet, convenablement normalisée un peut comme on le fait pour un écart quadratique moyen).

Tu peux aussi calculer l'énergie moyenne du paquet d'onde, en utilisant la transformée de Fourrier pour avoir la proportion de chaque fréquence, et en faisant une somme pondérée (enfin, plutôt une intégrale). C'est souvent égal ou proche au "fondamental" (quand on parle de TF) donc h.nu où nu est la fréquence du fondamental.

Concernant les interférences à photon unique, le calcul n'est pas trivial mais ne fait pas appel à une fonction d'onde de Schrödinger.

Ca peut être plus ou moins compliqué selon les situations mais en effet, un calcul ondulatoire suffit. Mais de toute façon Schrödinger n'est pas utilisable car ce n'est pas une équation relativiste (et avec le photon hein, difficile d'éviter la relativité). L'équation relativiste pour le spin 1 ne marche pas bien dans ce cas et il faut passer à l'électrodynamique quantique. Et là franchement, il est mieux de se tirer une balle dans la tête C'est compliqué l'électrodynamique quantique. Très. Et d'ailleurs si tu raisonnes en termes d'amplitudes "à la Feynman" le calcul est vraiment comme pour les ondes. Inutile de pisser cent page de calculs quand une demi-page suffit

Parfois c'est simple, parfois pas.
Un exemple : le calcul de l'émission d'un photon par un atome excité. On peut utiliser Schrödinger en ajoutant la partie interaction avec une onde EM classique. C'est évidemment une approximation. Et c'est un peu compliqué mais pas trop. Et ça marche fort bien pour l'émission stimulée mais... trop grossier pour l'émission spontanée qui nécessite un traitement plus difficile, en QED ou du style, et là c'est vraiment très compliqué. Il me semble avoir lu ce calcul dans le Landau, plus sûr.

Je m'étonne pour un objet qui est bien réel et qu'on utilise tous les jours, presque personne ne se pose la question de savoir quel tête il a.

Si tu dis "personne" dans le sens "monsieur et madame tout le monde" c'est parce que la majorité des gens s'intéressent peu ou pas à la science et ne se sentent concerné que par leurs décisions/questions/problèmes dans la vie courante et professionnelle. Demande un peu autour de quoi à l'air un atome ou une molécule de benzène, tu verras.

Si tu dis "personne" dans le sens "les passionnés comme ici". Si, si, on s'est tous (ou presque) posé la question. Mais attention car "la tête qu'il a" fait peut-être référence à "visuellement / mentalement" or il est impossible de voir un photon puisque le moyen de l'observer, les photons, est aussi gros que lui. C'est comme essayer de peindre un portrait avec un pinceau aussi gros que la toile : galère Et pire, l'interaction photon-photon est extrêmement faible (nulle au premier ordre), c'est comme avoir un pinceau aussi gros que la toile et e plus il passe à travers la toile sans déposer de peinture.

Mais si "sa tête" c'est ses propriétés, ma foi tout s'apprend : l'EM, la MQ, et après la QED. Et à force on apprend à penser en termes mathématiques (qui n'est qu'un langage comme un autre, enfin, presque, plus rigoureux et plus difficile quand même) et à "visualiser mentalement" même quand c'est très abstrait (un bon exemple est le spin qui est assez différent de la rotation d'une toupie). Et ça, beaucoup ici on suivit ce chemin.

Pire dans les interférences à photon unique, on se contente de dire ça marche comme une onde avec un calcul géométrique qu'on fait en 3eme.

Ben. Puisque c'est vrai (*). Pourquoi on se gênerait On n'est pas maso quand même.

(*) voir ce que je disais plus haut avec "le calcul à la Feynman"

[Archi3]

Bon pour conclure le photon semble être un paquet d'ondes monochromatiques mais déphasées

qu'est ce que tu veux dire par "paquet d'ondes monochromatiques mais déphasées" ? si c'est une onde monochromatique, ce n'est pas un paquet d'ondes, et si tu en superposes plusieurs pour faire un paquet d'onde, elles sont forcément "déphasées" puisqu'elles ne sont pas de même fréquence (en fait la notion de phase n'existe plus si tu as des fréquences différentes).

[Deedee81]

Ah oui, bien vu, chaque onde monochromatique a une phase. Mais parler de déphasée n'a guère de sens. J'aurais dû le voir. Merci,

[stefjm]

qu'est ce que tu veux dire par "paquet d'ondes monochromatiques mais déphasées" ? si c'est une onde monochromatique, ce n'est pas un paquet d'ondes, et si tu en superposes plusieurs pour faire un paquet d'onde, elles sont forcément "déphasées" puisqu'elles ne sont pas de même fréquence (en fait la notion de phase n'existe plus si tu as des fréquences différentes).

Il faudrait préciser ce qu'on appelle la phase.
En traitement du signal, c'est

[Deedee81]

Il faudrait préciser ce qu'on appelle la phase.

Je ne connais pas 36 significations, c'est : http://gtixier.free.fr/Transmission.htm (première image).
Et le déphasage est la différence des phases de deux ondes, ce qui n'a guère de sens que pour des ondes de même longueur d'onde.

[stefjm]

J'ai écrit une bêtise.
La phase est aussi l'intégrale de la fréquence.

[viiksu]

Et si on superpose plusieurs ondes de même fréquence mais dephasees?

[Deedee81]

Salut,

Et si on superpose plusieurs ondes de même fréquence mais dephasees?

Tu obtiens une onde de même fréquence mais d'amplitude plus faible (ou plus forte, ça dépend des déphasages).

Mais ce genre de situation ne peut correspondre à un état d'un photon seul car son amplitude est normalisée (son énergie est h.nu, elle ne peut être n'importe quoi).
Sauf entre photons différents ou localement dans des interférences (comme Young avec un seul photon) car là le déphasage varie suivant les chemins et à certains endroits on a une amplitude plus faible et à d'autres plus forte. L'énergie totale restant conservée (h.nu à nouveau).

Enfin, "environ h.nu" car comme dit plus haut la fréquence d'un paquet d'ondes n'est pas précise. Et une onde monochromatique est une idéalisation mathématique (une onde éternelle dans le passé et le futur c'est pas très réaliste ).

[viiksu]

Ben je croyais que le photon était un quantum indivisible et précis d'énergie? h.nu ne serais pas absolu?

[Deedee81]

Ben je croyais que le photon était un quantum indivisible et précis d'énergie? h.nu ne serais pas absolu?

nu = fréquence. Mais l'état ne correspond pas nécessairement à une fréquence précise. Un paquet d'ondes n'est pas une onde monochromatique, il n'a pas une fréquence précise.
L'incertitude sur la fréquence fois sa longueur est >= 1 (c'est même un théorème issu des transformées de Fourier)
(et après le lien fréquence énergie, ça donne.... le principe d'indétermination de Heisenberg, idem si on utilise la longueur d'onde)

C'est comme la position, la vitesse etc.... ce n'est pas toujours précis en MQ.

Mais pour chaque composante (chaque fréquence dans une décomposition de Fourier) tu as bien h.nu (voir l'histoire de la somme pondérée plus haut)

[Archi3]

Ben je croyais que le photon était un quantum indivisible et précis d'énergie? h.nu ne serais pas absolu?

sauf que rien ne dit que l'énergie est définie de manière précise. De manière générale en mécanique quantique, certains états ont des quantités physiques bien définies, mais la plupart n'en ont pas.

[viiksu]

Bon bon
Impossible de se faire une idée de l'aspect physique d'un photon, des milliers d'articles en Anglais parlent de manipuler ou la forme ou d'autres paramètres du photon sans jamais en figurer une image claire. Des articles universitaires confondent paquet d'onde et fonction d'onde. Je crois que tout ce qu'on peut dire d'un photon h*nu c'est qu'il a une dimension spatio-temporelle assez courte car s'il avait une extension temporelle de deux heures les manips a photon unique ne fonctionneraient pas. Ce qu'on peut dire c'est qu'une assemblée importante de ces photons identiques est équivalente à un train d'onde monochromatique nu. Je ne pense pas qu'il soit soumis aux relations d'incertitudes car un photon est strictement un quantum dont le nu est absolument strict. Je regrette que des scientifiques qui travaillent sur les sources de photons uniques soient incapables d'en donner une représentation. Bien sur je peux me tromper.

[coussin]

Je ne pense pas qu'il soit soumis aux relations d'incertitudes car un photon est strictement un quantum dont le nu est absolument strict.

Les relations d'incertitude ne s'appliquent pas à 1 photon mais à une source de photons uniques. Cette même source va générer plein de photons uniques, chacun de ces photons a une fréquence mais cette fréquence n'est pas strictement la même pour tous les photons uniques bien qu'ils proviennent tous de la même source.

[viiksu]

Ok ça marche merci. Globalement ce qui me gène dans toutes ces présentations c'est qu'on parle sans arrêt d'entités qui n'existent pas physiquement, par exemple une onde plane monochromatique, même un laser ne produit pas ça.

[ArchoZaure]

Ok ça marche merci. Globalement ce qui me gène dans toutes ces présentations c'est qu'on parle sans arrêt d'entités qui n'existent pas physiquement, par exemple une onde plane monochromatique, même un laser ne produit pas ça.

Je suis bien d'accord.
Un onde plane ça veut dire que "le photon" (je met entre guillemet puisqu'on ne parle plus de particule à ce niveau) se trouve sur un plan perpendiculaire à la direction d'avancement.
Or ce plan va jusqu'à l'infini...
Bon je dis ça, c'est suite à une discussion similaire à la votre qu'est apparu cette conclusion, et du coup on comprend bien que c'est pas physique comme représentation (on suit les lois de Maxwell c'est tout).

D'autre part, lorsqu'on parle de photons uniques (et ça je l'ai lu un jour dans un document de bonne qualité) il faut bien comprendre une chose : Une source de lumière (donc des milliards de photons par seconde émis) qui est atténuée pour ne laisser passer qu'un photon unique pour un certain intervalle de temps (statistiquement) ce n'est pas comme par exemple une source de photons uniques, venant par exemple d'un atome qui émet un seul photon par lui-même, et ce de manière aléatoire au niveau temporel.

Puisque le fait de se déplacer en groupe, fait que les photons de "la lumière" (une forme d'organisation supérieure du fait que les photons ne sont pas ponctuels mais occupent un espace) forment un genre de "blob" où tous "les photons" de cette lumière interagissent de manière intriquée.
De ce fait, croire qu'un photon qui arrive à passer par le filtre d'atténuation soit indépendant du photon suivant, est une illusion.
Ces photons là, produits de cette manière, sont encore intriqués.

[Deedee81]

Salut,

Globalement ce qui me gène dans toutes ces présentations c'est qu'on parle sans arrêt d'entités qui n'existent pas physiquement, par exemple une onde plane monochromatique, même un laser ne produit pas ça.

Toute description physique est une approximation, une idéalisation. Et celle-là n'est pas plus idéalisée qu'une autre. Et c'est une idéalisation bien pratique, tout comme les ondes monochromatiques car les calculs sont bien plus facile avec ça.

Claude Cohen-Tanoudji prend l'exemple des ondes mnochomatiques. Un petit défaut technique est qu'une telle onde n'est pas normalisable (son énergie totale est forcément infinie, pour normaliser on coupe arbitrairement sur une certaine durée, ou une "boite" ou pour les manipuler on utilise des fonctions delta de Dirac). Il dit, passer à des ondes plus réalistes (paquets d'onde) ne change rien aux résultats. Mais il conseille de ne pas accepter ça sans preuve, d'essayer. Donc de multiplier les états par une petite fonction de largeur finie (en fréquence) et concentrée autour de la fréquence de base. De refaire les calculs et démonstration. Et de constater que ça marche. De le faire au moins une fois.

De plus, il y a aussi un usage pratique. Par rapport aux systèmes étudiés beaucoup de situations sont "presque" des ondes planes. Par exemple un flux d'électrons ou un laser collimaté sur une ceraine largeur, disons quelques mm (difficile de faire mieux à cause de la diffraction). Et les systèmes avec lesquels on va interagir (dans le domaine quantique) sont atomique. Le faisceau est extrêmement large par rapport à l'atome. L'approximation onde plane est donc parfaite. A nouveau tenir compte du fait que "ce n'est pas tout à fait une onde plane" serait une grosse complication inutile. Mais bien entendu quand on n'a pas le choix, on en tient compte.

Donc, c'est utile tant théoriquement qu'en pratique. Il ne faut donc pas être gêné, même à un niveau plus "compréhension" car il est toujours plus facile de partir du simple pour aller vers le complexe.

forment un genre de "blob" où tous "les photons" [...] passer par le filtre d'atténuation

Tous les émetteurs de photons uniquent fonctionnent par émission de paquets atténués ensuite ? Il me semble que non, par exemple ceux à semi-conducteurs avec puits quantiques etc... Comme :

https://pdf.sciencedirectassets.com/...8f2083c6&cc=be

(le lien est invraisemblablement long, j'espère qu'il va passer).

Ce type d'émetteur non de "blob" mais de véritables photons uniques (ou de paires, très utiles aussi) sont de plus en plus utilisées. Plusieurs startup françaises en fabriquent.

Notons qu'il doit rester un peu d'intrication entre photons sucessifs à travers le dispositif, mais comme ils sont macroscopiques c'est totalement dilué (à travers la décohérence non des photons mais du dispositif). Bien malin celui qui arriverait à le mesurer

[ArchoZaure]

Tous les émetteurs de photons uniquent fonctionnent par émission de paquets atténués ensuite ? Il me semble que non, par exemple ceux à semi-conducteurs avec puits quantiques etc... Comme :

Ce que je voulais dire c'est que c'est pas parce qu'on a un photon qu'on croit unique qu'il l'est vraiment.
Il y a des cas où il ne l'est pas, et ce de manière tout à fait évidente bien qu'on continue de parler de "photon unique". Par exemple dans la documentation que vous citez (un peu ancienne 2001 mais bon ça passe sur le fond) il est question des différentes méthodes connues pour obtenir des photons uniques.

• Des sources de photons uniques (SPU), composants capables d’émettre à la demande des impulsions lumineuses contenant un unique photon. Les SPUs disponibles à ce jour ne sont pas encore sorties du laboratoire et présentent des imperfections (nous verrons que la probabilité d’émettre effectivement un photon est de l’ordre de 40 % pour les meilleures SPUs) ;

• Des sources lasers très fortement atténuées, si bien qu’il ne reste que bien moins d’un photon en moyenne par impulsion (voir par exemple [7]). Ces sources ne constituent qu’une approximation très grossière d’une SPU. Cela est lié à la
statistique poissonnienne d’arrivée des photons dans une source laser standard : on a beau réduire le nombre moyen de photons par impulsion, il restera toujours certaines impulsions contenant deux photons ou plus. A cause de l’occurrence
inévitable d’impulsions contenant plus d’un photon, une sécurité absolue de la liaison quantique n’est obtenue que dans un domaine très restreint de l’espace (débit-portée) [8]. Le remplacement d’un laser atténué par une SPU parfaite permettrait au choix d’augmenter la portée d’une liaison sur fibre optique à 1,3 μm par un facteur 2 à 3, ou son débit d’un facteur 100 typiquement ;

• Des sources de photons jumeaux, dans lesquelles l’un des deux photons sert uniquement à déclencher le détecteur qui va recevoir le deuxième photon. Dans ce type de protocole, on utilise essentiellement un photon unique pour la communication quantique, mais le photon jumeau permet de n’ouvrir le détecteur que lorsque cela est nécessaire, et de diminuer ainsi les coups de bruits dans ce détecteur ;

• Des sources de photons jumeaux dans lesquelles l’intrication en polarisation ou en énergie-temps est utilisée au cœur même du protocole de communication quantique (voir par exemple [9]).

Dans le cas des photons jumeaux, il est évident que les deux photons sont intriqués mais ça ne pose pas de problème lorsqu'on les emploient pour la communication quantique.
C'est même un atout et aussi (Et c'est là aussi que je pose la question, je ne connais pas toutes les manières de produire des photons uniques de manière certaine et contrôlée) peut-être la seule manière d'obtenir un photon unique.
Pour en avoir un, il en faut deux. Un qui sert à la communication et l'autre qui sert à s'assurer de l'ouverture de l’émetteur, pour éviter des photons parasites.
In fine on ne parle que du photon "unique" servant à la communication et "on oublie" son jumeau.

Pour les sources fortement atténuées, on a bien entendu le problème statistique qui fait qu'on ne peut pas s'assurer d'avoir un seul photon à la sortie, plus ou moins "séparé" de son voisin.
Mais ce n'est de ça dont je parlais (après c'est juste une source que j'estime certes sérieuse mais que je peut surévaluer qui affirme ça) : C'est que dans le cas où les photons faisaient partie de la même lumière, même si l'ensemble des photons sauf un sont absorbés ou réfléchi par la matière qu'ils traversent, alors le photon "unique" qu'on croit isolé, ne l'est pas, il est intriqué avec la lumière qui tape dans le matériaux, et donc forcément avec un des photons de cette lumière, soit le photon suivant. Ça formerait un tout.

D'autre part, et là ça va un peu plus loin, la question qui se pose (enfin moi je me la pose) c'est : Est-ce qu'ont tient compte de tous les photons ?
Je ne crois pas me tromper (ou alors merci de me corriger) si je dis que des photons, vous en avez partout à tout moment. Sauf peut-être à la température du zéro absolu.
Le photon qu'on dit "unique", baigne dans l'ensemble des photons issus du rayonnement thermiques, plus discrets certes, et donc on peut se poser la question de l'intrication de ces photons avec ces voisins discrets qui peuvent éventuellement former "un lien" avec le photon suivant.

[gts2]

C'est aussi (Et c'est là aussi que je pose la question, je ne connais pas toutes les manières de produire des photons uniques de manière certaine et contrôlée) peut-être la seule manière d'obtenir un photon unique.
Pour en avoir un, il en faut deux.

Pour avoir un seul photon unique (sic!) on utilise les centres colorés des diamants : http://gate.free.fr/articles/img-phys.pdf

[Deedee81]

Ce que je voulais dire c'est que c'est pas parce qu'on a un photon qu'on croit unique qu'il l'est vraiment.

Ah oui, là on est d'accord Il faut bien entendu voir ce qu'on entend par là.

Je ne crois pas me tromper (ou alors merci de me corriger) si je dis que des photons, vous en avez partout à tout moment. Sauf peut-être à la température du zéro absolu.

Là tu poses une colle. Car si l'on tient compte des photons mous on doit être littéralement noyés de photons (un simple électron accéléré : c'est une infinité de photons !!!!).
Mais si on tient compte de la capacité de détection on sait avoir des situations ou le nombre de photons dans un environnement donné est faible.
(même là ça peut être énorme, 10^84 photons dans l'univers , mais localement on sait faire mieux éventuellement proche du zéro absolu en effet, l'endroit les plus froid de l'univers est sur Terre.... sauf si des E.T. font mieux que nous )

De plus les interactions photons (après émission évidemment !) c'est faible, extrêmement faible. Et donc on doit s'en sortir en considérant des gammes de longueur d'onde appropriées. Mais dans quelle mesure cela joue-t-il ? Je ne sais pas. J'aurais tendance à dire peu : sinon les expériences exploitant l'intrication serait irréalisable mais à vrai dire je n'en ai pas la preuve. Ca mériterait une sérieuse analyse.

Tu as soulevé un lièvre Thèse en vue Ca me donne envie de me pencher sur le problème.
EDIT idée : se baser par exemple sur le bremstrtahlung et sur la section efficace photon-photon et estimer l'influence de la partie normalement non observée des photons à travers l'intrication.

Mais marche arrière : pour viiiksu, il essaie avant tout de comprendre LE photon, comment le décrire etc.... on ne devrait pas se lancer dans de telles complications. Un niveau de vulgarisation "de haut niveau" (le connaissant) est suffisant.

[ArchoZaure]

Pour avoir un seul photon unique (sic!) on utilise les centres colorés des diamants : http://gate.free.fr/articles/img-phys.pdf

D'accord mais on envoi combien de photons (laser) sur le diamant pour en obtenir "un" ?
C'est pour ça aussi je me demande s'il ne faut pas fondamentalement un système de contrôle basé sur les photons pour s'assurer de l'émission d'un seul photon.
Je ne sais pas si vous voyez ce que je veux dire.

Si par exemple vous envoyez la mauvaise fréquence, vous risquez d'avoir plusieurs désexcitations électroniques au lieu d'une, telle qu'on la veut.
Donc pour obtenir "le photon", il faut envoyer au moins "un photon" à la bonne fréquence mais surtout et si je reprend votre document :

Si la durée t de l’impulsion de pompe est très petite devant la durée de vie radiative, mais grande devant la durée de relaxation non-radiative, le centre est excité une seule fois par impulsion et un unique photon est émis durant le cycle absorption–émission. Les photons peuvent être produits périodiquement à l’aide d’un laser impulsionnel dont la période de répétition est très grande devant la durée de vie radiative.

La mise en œuvre de cette idée nécessite de détecter efficacement la lumière émise par le centre individuel.
En principe, la méthode la plus efficace est de coupler l’émetteur à une microcavité optique, qui va « stimuler » l’émission par des effets d’électro dynamique en cavité.

De plus, vous remarquerez que ce système fait appel à un "déclencheur" et même si je n'en comprends pas pour l'instant toute la subtilité du principe, je me demande si ce système ne peut pas être compris comme faisant appel à un deuxième photon déclencheur.

Par exemple ici, voir le dessin proposé

Dans les dispositifs quantiques l'information est portée par un qubit, simple système de spin à 2 niveaux d'énergie; un état fondamental |0> et un état excité |1>, et dont l'écart en énergie est dans le domaine des hyperfréquences (micro-onde). Dans le montage réalisé, un tel qubit est couplé à un résonateur micro-ondes dont la dissipation d'un excès d'énergie passe nécessairement et de façon irréversible par le qubit couplé. Ainsi le qubit est porté dans son état excité "si et seulement si" un photon atteint le résonateur durant le temps d'une impulsion microonde de mesure appliquée au qubit. L'état excité étant de longue durée de vie, on dispose du temps nécessaire pour mesurer son état quantique au moyen d'une impulsion micro-ondes contenant quelques centaines de photons et des techniques d'amplification disponibles.


Sur ce principe de dissipation fortement corrélée, il a été ainsi possible de concevoir un détecteur de photon microonde unique, présentant une grande efficacité et permettant de détecter la relaxation d’un spin unique produisant l'émission d’un seul photon. Une autre caractéristique importante est que les phénomènes de décohérence dominants ne déclenchent pas d'évènement de détection parasite, ce qui garantit un très bas bruit d’obscurité, inférieur d'un ordre de grandeur par rapport aux meilleures expériences.

https://iramis.cea.fr/Phocea/Vie_des...nt&id_ast=3382

[gts2]

De plus, vous remarquerez que ce système fait appel à un "déclencheur"

C'est même le but du jeu : avoir des photons uniques à la demande.

[Deedee81]

Donc pour obtenir "le photon", il faut envoyer au moins "un photon" à la bonne fréquence

Note que cette fréquence n'est pas infiniment précise pour le reste je n'en dirai pas plus, je ne connais pas bien cette méthode.

[ArchoZaure]

De plus les interactions photons (après émission évidemment !) c'est faible, extrêmement faible. Et donc on doit s'en sortir en considérant des gammes de longueur d'onde appropriées. Mais dans quelle mesure cela joue-t-il ? Je ne sais pas. J'aurais tendance à dire peu : sinon les expériences exploitant l'intrication serait irréalisable mais à vrai dire je n'en ai pas la preuve. Ca mériterait une sérieuse analyse.

Oui c'est ça la grosse question.

Mais marche arrière : pour viiiksu, il essaie avant tout de comprendre LE photon, comment le décrire etc.... on ne devrait pas se lancer dans de telles complications. Un niveau de vulgarisation "de haut niveau" (le connaissant) est suffisant.

Oui pardon merci de me le faire remarquer. C'est vrai que j'ai tendance à vouloir tout creuser jusqu'au fond.
Je vais me calmer.

[ecolami]

Bonjour,
Peut-on considerer un photon unique comme une onde stationnaire
executant une SEULE oscillation? Ce qui permet d'avoir satisfait a la dualité onde corpuscule.

[Deedee81]

Salut,

Bonjour,
Peut-on considerer un photon unique comme une onde stationnaire
executant une SEULE oscillation? Ce qui permet d'avoir satisfait a la dualité onde corpuscule.

Si tu enlèves le stationnaire (ça donnerait un photon immobile ), c'est concevable en effet. Je crois que tu voulais plutôt parler d'un soliton, non ? Là, les paquets d'onde ont tendance à s'étaler mais sinon ça ressemble à ça.

Et peu importe qu'il y ait une ou plusieurs oscillations, ça reste ok pour la dualité :
- Pour tout paquet d'ondes, l'incertitude quadratique sur la longueur d'onde fois la longueur est supérieur ou égal à un (c'est un théorème en math d'ailleurs) et après utilisation de de Broglie, hop, tu as l'indétermination de Heisenberg
- Quand on mesure avec précision la position d'une particule (ou un photon) on la trouve toujours à un endroit précis (en fait, c'est peu tautologique)

[viiksu]

Bonjour,
Peut-on considerer un photon unique comme une onde stationnaire
executant une SEULE oscillation? Ce qui permet d'avoir satisfait a la dualité onde corpuscule.

Je ne sais pas ce qui permettrait de dire ça. Une seule période ? En fait en QFT une particule est une excitation du champ ici electromagnetique. Est-ce qu'on sait qu'elles forme ont ces choses?

[Deedee81]

Est-ce qu'on sait qu'elles forme ont ces choses?

C'est difficile à mesurer pour un photon donné évidemment.
Mais a priori le paquet d'ondes peut avoir n'importe quelle forme. Et une simple impulsion est possible. Evidemment si l'impulsion est courte ça donne une longueur d'onde très imprécise (*)

(*) ce qui est un moyen d'obtenir des impulsions laser extraordinairement courte en jouant sur la largeur du spectre en longueurs d'onde. Mais ne pas comparer à ce qu'on dit ici, une telle impulsion contient beaucoup de photons.

[viiksu]

Bonjour
Quelqu'un a t'il regardé l'article que j'ai mentionné sur la forme et la taille d'un photon unique?

[Deedee81]

Salut,

Le deuxième ? Non, je viens de parcourir mais dans les grandes lignes et donc :

- m'a l'air un peu bizarre cet article
- il me semble (mais c'est à confirmer) qu'ils mélanger "rayon électromagnétique - section efficace - taille du paquet d'ondes - taille et structure interne du photon". Ce dernier étant très abusif.

Il faudrait regarder de plus près mais ça m'a l'air quand même louche (à un endroit ils parlent de "bien tenir compte de l'électrodynamique classique" :
"Applying scattering theory and classical electrodynamics is the most reliable way to solve this problem" (au tout début)
"The size and shape of a photon are determined based on the existing knowledge of classical electrodynamics" (plus loin)
etc....

Hein ? L'électrodynamique classique pour un photon ??? Et encore pire, en déduire une structure interne ???? On n'a pas découvert les quarks en appliquant Newton aux protons
De plus quand une revue est de type open access et qu'on y trouve des articles sur tout , absolument tout les domaines scientifiques (et il faudrait pour des commités de lecture sérieux avoir au moins dix mille relecteurs), j'ai tendance à me méfier

Donc, à lire plus attentivement pour celui qui veux être sûr mais moi je ne m'y fierais pas.

EDIT ooooooh, l'auteur a pas mal d'articles dans la revue et certains (au moins) sont franchement fumeux : dire que le CMB n'a pas pour origine le big bang, faut oser