L’intrication quantique garde encore tout son mystère

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Dans le monde étrange de la mécanique quantique, le phénomène de l’intrication reste l’un des plus mystérieux. Deux particules intriquées sont si intimement liées entre elles que la mesure de l’une influence celle de l'autre, ceci indépendamment de la distance les séparant alors. Selon certaines interprétations, un signal transiterait de l’une à l’autre à une vitesse supérieure à celle de la lumière.

Vue aérienne de Genève, Satigny et Jussy où se sont déroulées les expériences

Pour tester cette théorie, Daniel Salart et ses collègues de l'université de Genève ont transmis des paires de photons intriqués vers des laboratoires situés à 9 kilomètres de part et d’autre de leur point d’émission. En mesurant les propriétés de chaque photon pour un nombre important de ces couples de particules, l'équipe a prouvé que si des signaux « superluminiques » étaient responsables de l’intrication constatée, ceux-ci devraient se déplacer à plus de 10 000 fois la vitesse de la lumière. Les chercheurs penchent toutefois pour la théorie alternative selon laquelle la mesure de l’état d’un photon influence l’autre de façon instantanée.

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DeltaPhi

Merci,
Intrication quantique ! J'ai enrichi mon vocabulaire d'un nouveau mot ! (meci aussi à WikipediA ICI).

Ce ne serait pas l'effet de la vitesse de propagation ?

AD
adagio

Non pas de notion de vitesse dans tout ca d'apres tout ce que j'ai pu "comprendre"

Simplement un fait ! Que je suis tres loin de pouvoir expliquer :)

PA
pal33

J'ai un "légère" teinture de physique dans mes bagages.
J'ai toujours été étonné que des PHYSICIENS se posent des questions métaphysiques sur ce phénomène.
Sutout à propos de PHOTONS, qui voyagent par définition à la vitesse de la lumière.
Les pauvres, ils sont bien obligés puisqu'ils ont une masse nulle.
Ce brave Albert n'a-t'il pas écrit :

ds2 = dx2 + dy2 + dz2 - c2 dt2

?

Donc, pour les photons, ds^2 est toujours nul, si bien que même si physiquement (i.e. pour l'observateur) ils sont très éloignés, leur distance reste toujours nulle (vue par eux).
Conclusion : pas étonnant que si l'on titille un poil de l'un, l'autre en soit affecté. CQNEAPIDD (*)

(*) Ce Qu'Il N'Etait Absolument Pas Indispensable De Démontrer

ZN
znort

genial peut etre que les particules vivent dans le passé et nous dans l'avenir ou inversement

VI
Victor

Le grand truc de l'intrication c'est que la quantité de mouvement se conserve et que la somme des phases égale 0 quelques soient les distances, ça nie la notion d'espace

DJ
djdri

Cette news n'en est pas une, une expérience similaire donnait pour résultat une couv de science & vie titrée "le temps n'existe pas", et c'était il y a au moins 2 ans. Par contre je crois que l'expérience était réalisée à beaucoup plus petit échelle (miroirs éloignés de 30m) ce qui était quand même suffisant pour en déduire que si communication entre les 2 photons il y avait, elle devait se faire plus rapidement que la vitesse de la lumière.

J'ai pas trop compris l'explication de pal33 même si je me souvient de la formule, mais c'est surtout que je comprends pas comment 2 particules physiquement éloignées conservent une distance nulle, même si c'est une distance spatio-temporelle dont on parle et pas seulement spatiale ça me perturbe.

Perso je pense qu'effectuer une mesure ne change pas réellement l'état de l'autre (je pense qu'elle est déjà dans cet état), alors je sais il n'y a pas de variables cachées (inégalités de Bell) et le paradoxe EPR n'en est pas un mais je trouve ça étrange, peut-être que je ne veux pas croire lol...

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klinfran

bien dit il faut arrêter de croire qu'il y a consensus:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Interpr%C3 ... _quantique

et peut-être encore autre chose, l'expérience est apparemment une non-news puisque finalement personne ne conclut, et qu'on dit juste "on ne sait pas ce qui ce passe, mais on penche pour notre première idée, sans nouvelles preuves".

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bongo1981

pal33
J'ai un "légère" teinture de physique dans mes bagages.
J'ai toujours été étonné que des PHYSICIENS se posent des questions métaphysiques sur ce phénomène.
Sutout à propos de PHOTONS, qui voyagent par définition à la vitesse de la lumière.
Les pauvres, ils sont bien obligés puisqu'ils ont une masse nulle.
Ce brave Albert n'a-t'il pas écrit :


ds2 = dx2 + dy2 + dz2 - c2 dt2


?


Donc, pour les photons, ds^2 est toujours nul, si bien que même si physiquement (i.e. pour l'observateur) ils sont très éloignés, leur distance reste toujours nulle (vue par eux).

cette expression est tout à fait exacte. ds représente un intervalle d'espace-temps entre deux évènements. Pour un photon cet intervalle est bien nul, ce qui veut dire que son temps propre est également nul, donc le temps ne s'écoule pas pour le photon. C'est donc bien une particule stable.
Extrapoler cette expression qui est un intervalle d'espace-temps, à une distance spatiale est faux.

pal33
Conclusion : pas étonnant que si l'on titille un poil de l'un, l'autre en soit affecté. CQNEAPIDD (*)


(*) Ce Qu'Il N'Etait Absolument Pas Indispensable De Démontrer

Je pense qu'il y a confusion ici entre deux théories :

  • la théorie de la relativité
  • la théorie quantique.

Ici il s'agit bien d'une théorie purement quantique (l'effondrement de la fonction d'onde lors de l'observation).

En fait c'est assez simple.
Ademettons que l'on ait un sac et à l'intérieur, deux billes, une de couleur noire, l'autre de couleur blanche.

Admettons que je demande à Sophie de tirer une boule, et à Hélène de tirer l'autre boule. Je leur demande de s'éloigner et de regarder la couleur de la boule une fois très loin.

La mécanique quantique dit que lorsque Sophie tire la boule, sa couleur n'est pas déterminée, elle est dans une supperposition d'état blanche-noire.

Lorsque Sophie regarde sa boule, admettons que l'état noir sorte, et bien instantanément, et indépendamment de la distance, la fonction d'onde s'effondre dans la main d'Hélène et l'état noir s'évanouit pour laisser place à l'état blanc.

Jusque là rien de spectaculaire ?
Selon l'intuition, l'état de la boule est donnée dès que le tirage est fait.
Selon la mécanique quantique (et des expériences viennent appuyer ce fait : Alain Aspect), l'état de la boule n'est pas déterminé au tirage, mais au moment où l'observation est faite.

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yaaa

toi aussi t'aime bien quand les filles joue avec les boules :D

j'ai pa pu m'en empêcher :siffle:

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bongo1981

yaaa
toi aussi t'aime bien quand les filles joue avec les boules :D


j'ai pa pu m'en empêcher :siffle:

:siffle:
J'essaierai de vulgariser le principe de l'expérience d'Aspect (et les inégalités de Bell).

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Ze Venerable

yaaa
j'ai pa pu m'en empêcher :siffle:

moi aussi l'explication de bongo m'a bien fait marrer... c'est pas possible qu'il l'ait pas fait exprès...
ha... l'été, les hormones, les p'tites jupes, tout ca quoi ... bongo aussi ça l'émoustille

MA
masqueno

La mesure des particules est-elle effectuée dans un vide pour chacune d'elles ?.

masqueno .

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gzav

Je n'ai pas le temps de repondre mais je colle un extrait d'un post du 9 mai de mon fabuleux blog :

"Une experience importante a eu lieu l'anne derniere et je vais essayer de vous en parler.
Einstein n'etait pas convaincu de certains aspects theoriques de la mecanique quantique, ce qui l'a ammene a formuler ce que l'on appelle aujourd'hui le paradoxe EPR, du nom de ses 3 auteurs. Je resume : soit 2 particules correles d'une maniere ou d'une autre (ce peut etre 2 particules issues d'une desintegration qui partent dans des directions opposees, ou qui ont la meme direction de polarisation ou autre, peu importe) ; lorsque je mesure la propriete d'une particule, j'en deduis donc automatiquement celle de l'autre. Par exemple si je mesure la vitesse de l'une et la position de l'autre, je connais exactement le couple position/vitesse des 2 particules, ce qui est impossible selon la loi d'indetermination de Heisenberg. Ou bien si je mesure la polarisation de l'une je connais instantanement celle de l'autre particule, qui peut etre a des milliers de kilometres au moment de la mesure. De deux choses l'une : soit une information est communique entre les 2 particules de façon instantanee, soit les valeurs de la polarisation existaient avant la mesure, ce qu'Einstein appelait les variables cachees locales.
Que les 2 particules echangent une information de maniere instantanee quelle que soit la distance qui les separe est appele la "non-localite". Que les proprietes des particules existent independament de leur mesure est appele le "realisme", ce que refute la mecanique quantique, car dans ce cas elle serait incomplete car incapable de predire a l'avance la valeur de la propriete (en effet elle ne predit que la probabilite de la valeur).
Bell s'est penche sur le probleme en considerant que la physique est [locale et realiste]. Il en a deduit des inegalites qui doivent dans ce cas etre respectees. L'experience d'une equipe française sous la direction d'Alain Aspect a montre dans les annees 70/80 que les inegalites de Bell sont violees. Leggett, dans les annees 90, a defini des inegalites pour un monde [non-local et realiste]. C'est la qu'on arrive a l'experience menee l'annee derniere par une equipe autrichienne qui montre que les inegalites de Leggett sont elles aussi violees.
Vous noterez que dans les 2 cas c'est un americain qui a defini le cadre theorique et des europeens qui ont mis en pratique. Est-ce parceque de l'autre cote de l'Atlantique ce domaine est trop theorique pour y investir plus qu'un bureau, des crayons et du papier ?
En resume la physique n'est pas [locale et realiste] et n'est pas [non-locale et realiste]. Donc le monde n'est pas "realiste", c'est-a-dire que la valeur d'une propriete d'une particule n'existe pas s'il n'y a aucun dispositif pour la mesurer. Decrire le monde sans l'observateur n'a aucun sens. Vous allez me dire, bien sur, on le savais deja, c'est d'ailleurs la reponse qu'avait fait Bohr a Einstein a l'epoque. On le sait mais on ne va pas jusqu'au bout du raisonnement. Maintenant qu'une formule le dit, plus de chercheurs se pencheront sur la question. "

VI
Victor

Une chose n'existe que par le regard... c'est une vérité de physique qui convient bien à l'artiste que je pense être

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yaaa

Ze Venerable
bongo aussi ça l'émoustille

Et oui ce n'est pas qu'un gros cerveau bongo :lol:

ZN
znort

Victor
Le grand truc de l'intrication c'est que la quantité de mouvement se conserve et que la somme des phases égale 0 quelques soient les distances, ça nie la notion d'espace

c'est ce que j'avais compris aussi mais ca me parait un peu gros...
c'est une représentation matheuse du phénomène ça ne signifie pas que c'est ça

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bongo1981

Victor
Le grand truc de l'intrication c'est que la quantité de mouvement se conserve et que la somme des phases égale 0 quelques soient les distances, ça nie la notion d'espace

La quantité de mouvement est toujours conservée, c'est une loi fondamentale.
Pour l'histoire des phases, je n'ai rien compris.

L'intrication prouve juste que le monde est vraisemblablement non local.

VI
Victor

La somme des phases est nulle ça veut dire que les photons intriqués ont leurs champs vecteurs électriques dans le même plan de polarisation et de sens opposés et c'est tout

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buck

un photon a un champs electrique???

VI
Victor

Tu sais pas ce qu'est une vibration électromagnétique ?

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bongo1981

Victor
La somme des phases est nulle ça veut dire que les photons intriqués ont leurs champs vecteurs électriques dans le même plan de polarisation et de sens opposés et c'est tout

Je pense que tu confonds phase d'une fonction d'onde et polarisation d'un rayonnement.

La polarisation est reliée au spin d'un photon, par contre, la phase n'a rien à voir (à moins que tu parles de phase, au sens différence de chemin optique, mais dans ce cas, tu dois parler de rayonnement corrélé, et ça n'a pas grand chose à voir avec la discussion ici).

buck
un photon a un champs electrique???

Pas tout à fait, une onde électromagnétique est effectivement composée d'un champ électrique et magnétique.
Un champ électrique est bien composé de photons virtuels.

VI
Victor

C'est quoi spin de photon ? j'ai toujours cru que le photon est le prototype du boson

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gzav

bongo1981
L'intrication prouve juste que le monde est vraisemblablement non local.

Non, justement, pour l'instant nous ne pouvons rien dire sur la localite ou non-localite du monde.

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buck

bongo victor: oki mea culpa

VI
Victor

buck
bongo victor: oki mea culpa

Te absolvam in nomine Sapience et Technique

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buck

z'etes trop bon monsignor

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bongo1981

Victor
C'est quoi spin de photon ? j'ai toujours cru que le photon est le prototype du boson

Un boson est une particule qui a un spin entier (en unité h_bar).

Un photon, un méson, un graviton ont tous des spin entiers (1, 0, 2).

Contrairement aux fermions qui ont un spin demi-entier (lepton et quark spin 1/2).

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bongo1981

gzav


bongo1981
L'intrication prouve juste que le monde est vraisemblablement non local.


Non, justement, pour l'instant nous ne pouvons rien dire sur la localite ou non-localite du monde.

Autant pour moi :jap:
Ces expériences disent juste que la réalité ne semble pas obéir au réalisme local

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Maulus

en tout cas, si les particules/paquets d'onde ne dépasse pas c, peut être l'information elle, le peut...
deux photons intriqués réalisent une boucle dans une dimension supérieure qui permet l'échange de l'information instantanément.
l'information passe donc par une dimension supérieur à celles connues.
je sais bien que l'idée d'utiliser des dimensions supplémentaires est facile mais bon, moi sa me semble éléguant :)
quoi qu'il en soit, nos instruments de mesure sont défaillant à ce niveau, quelque chose nous échappe ici.

VI
Victor

Il n'y a pas d'échange mais conservation d'information... Les photons intriqué c'est toujours la même information de conservation de l'intrication quelques soit la distance qui les sépare

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kum

Mais juste comm sa ... 2 photons intriqués ont une distances nul ... même si ils sont éloigné l'un de l'autre c'est bien sa?

Alors questions, sa se peut que les 2 photons intriqués soit en faites un seul photons mais en 2 endroit ou un truc du genre ?? :larme:

ZN
znort

que de défis en perspectives

y'a t'il des choses qui sont hors de portée des capacités de compréhension humaines?

ZN
znort

kum
Mais juste comm sa ... 2 photons intriqués ont une distances nul ... même si ils sont éloigné l'un de l'autre c'est bien sa?


Alors questions, sa se peut que les 2 photons intriqués soit :larme: en faites un seul photons mais en 2 endroit ou un truc du genre ?? :larme:

c'est pas vraiment les memes car quand l'un est sur + l'autre est sur -
c'est comme si il était toujours ensemble et ne formaient qu'un

mais y'a des tas de trucs qui nous échappent... l'infini, le néant, les singularités, etc

mais des gens travaillent la dessus, peut etre qu'on aura des réponses avant de vieillir

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Maulus

pour moi c'est pas possible d'avoir un truc pareil sans faire intérvenir une dimension supplémentaire :)

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kum

Oui mais la ils sont pas pareil ils sont complémentaire^^ ... perso pour moi les dimensions sont chacune indépendente...

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Maulus

si ils sont complémentaires mais séparables dans nos dimensions, c'est qu'ils doivent garder un lien quelque part...

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bongo1981

et si ce lien était un lien quantique, et à des années lumière de notre intuition ?

VI
Victor

Pourquoi faire compliqué Bongo? Pour moi la conservation de la quantité de mouvement c'est suffisant...

ZN
znort

j'ai moi aussi un peu "peur" de ca... il n'est impossible que des choses echappent completement a notre capacité de penser et d'imaginer meme si cela parait difficile a croire

sans rentrer dans la mytho, par exemple, si l'infini existe nous sommes incapables de le saisir - on ne peut que lui donner un nom, comme a un dieu. a cause de limites physiques.

mais peut etre pas... seul le temps nous le dira.

ZN
znort

Victor
Pourquoi faire compliqué Bongo? Pour moi la conservation de la quantité de mouvement c'est suffisant...

si j'ai compris ton raisonnement,

pour moi ca n'explique pas l'intrication, ca pourrait tres bien etre une autre particule décorellée qui subirait les effet quelque part ailleurs dans l'univers. or, là, c'est bien la particule soeur qui est intriquée et pas une autre.

VI
Victor

Si parce que justement c'est le concept le plus simple pour parler de corrélation si l'un est perturbé par la mesure on connait aussi l'état de l'autre... La conservation de la quantité de mouvement n'est pas localisée et cela explique que 2 objets éloignés ont des propriétés complémentaires

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Ze Venerable

La quantité de mouvement de 2 particules intriquées est conservée (et déjà parle-t-on de qt de mvt en MQ ?) ?

edit : d'après wiki en MQ la quantité de mouvement est pour un cas simple proportionnelle au gradient de la fonction d'onde

VI
Victor

Oui M'sieur Psi =h/P et Psi est un vecteur, P=MV aussi

ZN
znort

Victor
Si parce que justement c'est le concept le plus simple pour parler de corrélation si l'un est perturbé par la mesure on connait aussi l'état de l'autre... La conservation de la quantité de mouvement n'est pas localisée et cela explique que 2 objets éloignés ont des propriétés complémentaires

désolé de te contredire encore une fois, mais soit je comprends pas ce que tu veux dire, soit

tu dis, qu'il y'a pas de véritable correlation entre les deux particules intriquées autre que le poid énergétique de l'univers.

si tel était bien le cas, le changement de polarité de l'une ne se répercuterait pas forcement sur sa soeur jumelle, mais pourrait très bien se répercuter sur une autre particule se trouvant dans le même état quelque part ailleurs dans l'univers. donc sans aucune certitude concernant l'inversion de polarité de la particule jumelle. ce qui n'est pas le cas. a moins qu'il n'existe pas d'autres particules intriquées dans l'univers que celles crées par l'homme.

or, là on a bien une correlation entre deux particules et uniquement ces deux la. donc la conservation de l'énergie n'est pas suffisante pour expliquer la chose.

VI
Victor

Je considère un objet unique... Des photons corrélés, c'est à dire qui conservent des propriétés complémentaire quelques soient les distances, (Conservation des quantités de mouvements) ... L'univers, il fait ce qu'il veut mais je ne vois pas comment il intervient...

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Maulus

Ben justement Victor, si les particules sont en faite une seule est même particule, mais qu'on arrive tout de même à établir une mesure sur chacune d'elle, alors il y a forcément un degré de liberté supplémentaire qui autorise la violation des lois de notre espace temps !

D'après Hugh Evrett ( http://fr.wikipedia.org/wiki/Hugh_Everett ) l'effondrement du paquet d'onde pourrait être à l'origine de la création d'un foisonnement d'univers, à la façon de Retour vers le futur, le continuum espace-temps n'est qu'une réalité subjective qui fluctue en permanence en fonction de chaque événement quantique.

Je conseil vivement à ceux que la théorie du multivers intéresse d'écouter ce podcast :
http://www.cieletespaceradio.fr/index.p ... tiples-1-3

c'est difficile à suivre, mais c'est extrêmement précis et magnifiquement dit. Aurélien Barrau parle incroyablement bien de son sujet et avec grande passion.

un mot : génial.

VI
Victor

Non justement la réduction du paquet d'onde concerne le même objet non localisé, si tu détermines l'un tu as aussi l'autre, pas besoin de métaphysique pour comprendre qu'il y a 2 photons corrélés et un seul objet de mesure l'un donne l'autre quelques soient les distances, la mesure et la corrélation sont non-locales (Elle échappe à l'espace) même si les photons sont localisé dans l'espace... Puis la notion de conservation de la quantité de mouvement, est une loi de conservation qui échappe à la physique, un peu comme la loi de conservation de l'énergie, un principe établi mais la démonstration est une loi purement mathématique appliquée à des grandeurs physique, une sorte de loi de la beauté

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bongo1981

Victor
Non justement la réduction du paquet d'onde concerne le même objet non localisé,

c'est tout à fait ça, j'emploirai plutôt le terme système.

Victor
si tu détermines l'un tu as aussi l'autre, pas besoin de métaphysique pour comprendre qu'il y a 2 photons corrélés et un seul objet de mesure l'un donne l'autre quelques soient les distances, la mesure et la corrélation sont non-locales (Elle échappe à l'espace) même si les photons sont localisé dans l'espace...

La nature de l'univers physique est intriguante : il ne respecte absolument pas le réalisme local.

Victor
Puis la notion de conservation de la quantité de mouvement, est une loi de conservation qui échappe à la physique, un peu comme la loi de conservation de l'énergie, un principe établi mais la démonstration est une loi purement mathématique appliquée à des grandeurs physique, une sorte de loi de la beauté

Disons que l'on arrive à l'expliquer : les théorèmes de Noether :

  • conservation de la quantité de mouvement = homogénéité de l'espace
  • conservation du moment cinétique = isotropie de l'espace
  • conservation de l'énergie = invariance par translation dans le temps

Je te l'accorde, je n'ai fait que déplacer la question...

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Maulus

Je comprends mais si la réduction du paquet d'onde est visible simultanément sur les deux photons intriqués c'est que c'est le même objet que l'on a coupé en deux !
enfin, je patauge en fait...

VI
Victor

Maulus
Je comprends mais si la réduction du paquet d'onde est visible simultanément sur les deux photons intriqués c'est que c'est le même objet que l'on a coupé en deux !enfin, je patauge en fait...

Non! Ca prouve dans le passé ils avaient une interaction qui leur donne leur symétrie qui est conservée et c'est la conservation qui est importante pas qu'il y ait 2 objets