Aujourd’hui une vidéo sur un phénomène bien mystérieux : l’intrication quantique.

Comme toujours quand je traite de sujets de ce type en vidéo, j’aime bien apporter quelques compléments et précisions par écrit, qui je l’espère viendront éclairer ceux qui se posent encore des questions après le visionnage de la vidéo.

Comme d’hab, c’est un peu un inventaire pas forcément très structuré de pensées diverses.

L’expérience de déviation

L’expérience de déviation dans un champ magnétique, on l’appelle l’expérience de Stern et Gerlach. Il y a plusieurs choses intéressantes à dire à son sujet.

Premièrement, j’ai dit dans la vidéo qu’on la faisait en balançant des atomes (et pas des électrons). Ca n’est pas un lapsus ! Si on balance des électrons dans un champ magnétique, il vont déjà être déviés par la force de Lorentz, du simple fait qu’ils sont chargés, et indépendamment de la question du spin. Voir l’effet du spin va donc être difficile ! Donc en pratique pour s’affranchir de cet effet, il faut une particule neutre (comme un atome), mais qui possède un spin : c’est le cas notamment pour certains atomes ayant un numéro atomique impair (comme l’argent, 47) et donc un nombre impair d’électrons. Ils se rangent deux par deux dont le spin se compense, et le dernier électron détermine le spin total de l’ensemble.

Deuxième point caché dans la vidéo, pour qu’il y ait déviation il faut un gradient de champ magnétique, pas juste un champ uniforme ! Ca se voit en calculant l’énergie de couplage entre le spin et le champ magnétique, et en constatant que si le champ possède un gradient, alors l’énergie aussi, ce qui engendre une force.

Enfin un point fondamental que je n’ai pas commenté : si on part d’un atome (ou d’un électron) dans un état superposé, et qu’on le balance dans un gradient de champ magnétique, il subit une déviation soit vers le haut, soit vers le bas; et se retrouve donc projeté dans l’un des deux états possibles. Le fait de passer dans le champ est donc une mesure ! Et ca nous permet de toucher du doigt ce qu’est une « mesure » (ou « un appareil de mesure ») en mécanique quantique : c’est une interaction avec un système classique macroscopique, qui va forcer le système quantique à se projeter dans un état propre.

C’est quoi exactement un état intriqué ?

Dans la vidéo, j’ai choisi de présenter l’état intriqué le plus classique, celui de deux particules dont le spin total est nul

\(\displaystyle \frac{1}{\sqrt 2} (|+-> + |-+>)\)

(Notez que pour cette fois je mets la normalisation, mais pour la suite je vais vous l’épargner)
Mais des états intriqués, il en existe d’autres, comme par exemple celui où les deux particules sont dans une superposition d’états de même spin

\(\displaystyle |++> + |–>\)

Ce second exemple d’état intriqué est peut-être plus simple conceptuellement (les mesures sur les deux particules sont toujours identiques, plutôt qu’opposées), mais je crois que ça n’est pas le plus simple à fabriquer dans des expériences. En effet dans les réactions qui font intervenir des créations et annihilations de particules, il y a toujours des lois de conservation, comme par exemple la conservation de l’énergie ou de l’impulsion (…ou plutôt en théorie des champs la « quadri-impulsion » qui les regroupe). Or c’est justement par des mécanismes de conservation qu’on arrive par exemple à générer des paires de particules dont on sait que le spin total est nul, mais qui sont dans la superposition des deux situations possibles

\(\displaystyle |+-> + |-+>\)

Alors tout ça, ce sont des exemples d’états intriqués, mais ça ne donne pas la définition générale d’un état intriqué. En terme techniques, un état intriqué à deux particules, c’est un état qui ne peut pas se mettre sous la forme d’un produit tensoriel de deux états : un pour chaque particule.

Considérez par exemple l’état

\(\displaystyle 1/2 |++> + |+-> + 1/4 |-+> + 1/2 |–>\)

On dirait un bel état qui mélange bien les deux particules, non ? Et pourtant on peut mettre cet état sous la forme suivante

\(\left(|+>+1/2|->\right)\otimes \left(1/2|+>+|->\right)\)

Donc les états des deux particules sont en fait bien séparés, et chaque particule vit sa vie indépendamment de l’autre : les mesures sur l’une ne réduisent pas le paquet d’onde de l’autre. Aucune intrication.

Le cas que j’ai présenté dans la vidéo est bien sûr celui d’une intrication totale. Mais on peut imaginer toutes les situations intermédiaires entre ces deux extrêmes.

Les inégalités de Bell

Venons-en au gros du sujet : les inégalités de Bell. Je ne vais pas vous les démontrer, mais je vais m’efforcer de préciser un peu plus le contexte et la signification.
J’ai fait vite l’impasse pendant la vidéo, mais ces inégalités s’appliquent pour nous à des mesures faites sur un système intriqué pour des observables qui ne commutent pas, c’est-à-dire qu’on ne peut pas simultanément déterminer en mécanique quantique (Heisenberg, tout ça…). Il y a un exemple très simple de propriété de ce genre, il s’agit du spin mesuré selon deux axes différents. Ah oui parce que j’ai été silencieux aussi là-dessus : quand fait une mesure de spin, on a toujours un axe (par exemple l’axe du gradient du champ magnétique dans l’expérience de déviation), et donc on mesure la projection du spin sur cet axe. Or pour une particule on ne peut pas simultanément mesurer la projection de son spin sur un axe et sur un autre axe, en particulier un axe orthogonal pour lequel on a une incertitude maximale. Si vous savez avec certitude que votre particule est + selon l’axe X, alors elle est dans un état parfaitement superposé + et – selon les axes Y et Z. Et on peut imaginer de mesurer le spin selon des axes qui font un certain angle entre eux : si cet angle est zéro, les mesures seront parfaitement identiques, si cet angle est 90°, elles seront totalement décorrélées, et si cet angle est intermédiaire, il y a aura une corrélation, d’autant plus faible que l’angle est important.

Ce que nous propose de faire Bell, c’est de mesurer simultanément le spin de deux particules intriquées, mais en mettant un angle entre les deux axes. Et le principe est le même : si cet angle est 90°, on obtiendra des mesures totalement décorrélées, si cet angle est 0°, des mesures totalement corrélées (et même plutôt anti-corrélées puisqu’un spin + d’un côté implique un spin – de l’autre). Et entre les deux ?

Ce que démontre Bell, c’est que dans une théorie à variables cachées locales, la corrélation entre les deux mesures à angle \(\theta\) est nécessairement inférieure à une certaine valeur. Alors que la mécanique quantique selon l’interprétation de Copenhague prédit des corrélations supérieures à cette limite, avec une dépendance en cos² dans l’angle plutôt que linéaire : la mécanique quantique « viole » les inégalités de Bell.

Bell.svg

On voit sur cette courbe que si on veut expérimentalement tester les inégalités de Bell, alors on a intérêt à se placer à un angle de 45° qui est celui qui maximise l’écart entre la mécanique quantique et les théories à variables cachées.

Sur l’incompatibilité avec la relativité restreinte

Concernant l’incompatibilité (supposée) du phénomène EPR et de la relativité restreinte, il faut plonger un peu dans les détails pour y voir plus clair. Stricto sensu, la relativité restreinte ne nous dit pas que « rien » ne peut aller plus vite que la lumière. Mais elle nous dit plusieurs choses qui s’en rapprochent. Notamment le fait qu’on ne peut pas accélérer une particule jusqu’à lui faire dépasser la vitesse de la lumière (mais il peut très bien exister des particules qui vont plus vite que la lumière, à condition que ce soit le cas en permanence !…on appelle ça les tachyons.).

En revanche la relativité restreinte nous dit que si l’on souhaite préserver le principe de causalité, alors il ne peut pas y avoir d’influence « de cause à effet » qui se propage plus vite que la vitesse de la lumière. La clé de la solution de l’apparente contradiction entre le paradoxe EPR et la relativité restreinte est le fait qu’on ne peut pas utiliser EPR pour transmettre de l’information et donc violer le principe de causalité.

Et des variables cachées non-locales ?

Pour ceux qui seraient vraiment mal à l’aise avec le hasard quantique fondamental, et la réduction instantanée du paquet d’onde, il existe des moyens de sauver la théorie des variables cachées, pour peu qu’on les autorise à être « non-locales ». Il existe une théorie de ce genre, celle des ondes pilotes de Bohm. Je ne vais pas m’étendre sur sa description, mais sachez qu’elle a connu un inattendu regain d’intérêt ces dernières années, grâce aux travaux de physiciens français…en mécanique des fluides ! Ils ont en effet montré que l’on pouvait faire se comporter un système fluide d’une manière analogue à la théorie des ondes pilotes, notamment en obtenant une petite « particule » de fluide qui voyage sur une « onde » qui la porte.

Harris-covers

Et la téléportation quantique ?

Je ne dirai rien sur la téléportation quantique, qui se base pourtant sur le principe d’intrication, pour la simple et bonne raison …qu’elle n’est pas de la téléportation ! Le terme est trompeur car il laisse sous-entendre que l’on transporte effectivement de la matière d’un point à un autre, alors qu’en réalité on transporte seulement de l’information (et pas plus vite que la lumière bien sûr), et cette information permet de dupliquer l’état d’une particule à distance. Il aurait plutôt fallu appeler ça « photocopie quantique » que « téléportation quantique ».

110 Comments

  1. Bravo David. Vous proposez sur votre chaine et blog un contenu de qualité. Chacun y trouve son bonheur. Je suis étudiant en Physique et je ne m’ennuie pas, j’apprends toujours quelque chose.

    Votre méthode de vulgarisation est brillante, rigoureuse, vous n’oubliez aucun point important et vous réussissez à le vulgariser correctement.
    Dommage que certain vulgarisateur plus populaire contredise votre méthode de vulgarisation sur la MQ.

    Votre méthode est la bonne, elle montre la science telle qu’elle est !

    Encore Bravo, Je tip!
    Vic

  2. Vidéo et billet très intéressant !
    J’aurais une petite question par contre sur la déviation dans l’expérience de Stern et Gerlach. Il me semble que les protons ont eux aussi un spin qui vaut +1/2 ou -1/2 . Du coup comment se fait-il que seuls les électrons participent à la déviation ?

    • David Reply

      Bonne question ! Les protons et les neutrons ont en effet aussi un spin. Mais comme leur masse est bien plus importante, il me semble leur moment magnétique est négligeable devant celui du proton (dans le moment magnétique, la masse apparait au dénominateur)

  3. Par rapport à la téléportation quantique, l’appellation « photocopie quantique » n’est pas non plus bonne puisque la particule d’origine pert son état. Donc on ne copie rien, on se contente de déplacer un état quantique d’une particule à l’autre.

      • Teleportation ( etymologiquement c’ est cohérent / porter par des onde/frequence / longeur et paquet ) ensuite pour ne pas trop intervenir jdois placer ici une reflexion sur l’ ether de newron qui est chronologiquement ressorti de la voite à outils avec l’ intrication => il y a t il une analogue phenomenale entre higgs et l’ ether pour vous ?

  4. Victor Digiorgi Reply

    Comment s’y prend-on pour établir une intrication de photons ?

    • David Reply

      Je ne suis pas un spécialiste, mais je pense qu’il y a des phénomènes qui émettent naturellement des paires de photons, et en jouant sur les conservations on peut s’assurer que la polarisation totale (pour ce que ça veut dire) est nulle.

      • Mais alors, justement, s’il est question de conservation, cela montre que les polarisations sont bien definies au départ lors de la création : disons l’une horizontale et l’autre verticale. Pourriez-vous m’éclairer davantage sur ce que disent précisément les inégalités de Bell? Comment un argument théorique (les inégalités) peut-il nous dire avec certitude comment se comporterait la nature en ayant supposé le bien-fondé d’un autre argument théorique (les variables cachées)? Merci! Je me réjouis de lire les prochains billets en tout cas, ils sont d’une rare qualité.

    • On divise par deux une source de lumiere puis encore par deux ainsi dessuite jusqu’ à en obtenir seulement deux ( par exemple ) pour ensuite les  » enfermer  » dans une boite à lumiere magnetique ( les forces electromagnetiques gardent les deux photons à l’ arret comme en levitation puis c’ est donc là qu’ ils deviennent intriqués pour ensuite etre relachés dans deux directions opposées et ainsi conformément mesuré de spin 0/1

      • Ps pour prouver son experience aspect a dû prendre deux source de lumieres differentes avant de retenir un photon de chacune d’ elle et cela afin de réduire les sources de variables cachées …

      • Alain Aspect a utilisé ce procédé : on prend un jet d’aotmes de Calcium qu’on canarde avec un laser de la bonne couleur pour les mettre dans un état d’excitation tel qu’ils retombent dans l’état fondamental en deux temps, en émettant quasi-simultanément deux photons qui se trouvent donc éjectés de manière diamétralement opposée, et en polarisation opposée (en raison de la consefvation du moment cinétique et de la quantité de mouvement de l’atome). Ils sont intriqués, et la mesure de la polarisation de l’un entraine instantanément la polarisation opposée pour l’autre. Mais en raison des propriétés quantiques, il n’est pas possible de prévoir la première mesure, donc pas davantage la seconde, sauf que l’anti-corrélation est toujours conservée…

      • Non pierre , il n’ est pas valide de prendre deux elements provenant d’ une meme source.

  5. Un grand merci pour cette vidéo!
    Pas de question pour moi, à chaque fois qu’il m’en venait une à l’esprit vous y répondiez dans la minute…
    Quel talent!

  6. Excellents article et vidéo, enfin une explication compréhensible à l’intrication quantique 🙂
    Merci beaucoup pour ton excellent travail !

  7. Je ne suis pas sûr que l’on puisse dire que le fait de passer dans le champ magnétique est une mesure : après être passé dans le champ, une particule est dans une superposition de deux états, « spin up et située en haut » et « spin down et située en bas », mais pour forcer la projection sur un des états on est obligé de mesurer la position de la particule en mettant un écran (et c’est ce qui est fait historiquement si je ne m’abuse), si la particule est détecté en haut son spin est « up » et si la particule est en bas son spin est « down ». Ce que permet de faire le champ magnétique est de coupler le spin à la position, et ainsi on infère le spin grâce à la mesure de position.

    • David Reply

      oui effectivement, en toute rigueur c’est le couple « champ + détecteur » qui doit être considéré comme l’appareil de mesure.

  8. Bonjour,
    Encore un joli billet, bravo !
    Ma question concerne juste la formulation.
    Ne pourrait-on pas remplacer le mot hasard, par intention?
    Si oui, L’intention cache t-elle alors des variables cachées, universelles, voire primordiales ?

    Amicalement
    Gus

  9. Super vidéo, et super billet, je te félicite et j’ai hâte de voir tes prochaines vidéos. Il y a juste une petite question qui me viens à la suite de la vidéo, on nous dit qu’une fois que l’on mesure les propriétés il y a une sorte de hasard cosmique qui choisit, cela veut-il dire qu’une fois mesuré la propriété est fixé définitivement ou que le hasard interviens à chaque mesure ? En gros si on met en place deux champs magnétiques, on obtient 2 ou 4 cas possible.

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  12. Bonjour,
    est-ce que tous les électrons vibrent de manière synchronisée un peu comme des pendules qui indiquent la même heure?
    Ou est- ce le chao?

    • Ils expriment un champ magnetique ultra conducteur et répulsif type plasma lorsqu’ ils ne sont en gravitation autour des noyaux mais ce n’ est pas le sujet ici car l’ intrication et la supraconductivité ne sont pas totalement théorisées juse ce n’ est pas un chao désordonné car dans une symetrie déconcertante

  13. David, ce qui me ferait plaisir maintenant, c’est une vidéo sur la théorie des ondes pilotes de Bohm 🙂

  14. Bonjour,
    C’est mon premier commentaire ici, alors pour commencer: merci pour toutes ces excellentes vidéos, c’est très intéressant et bien expliqué!
    Je fais parti des personnes qui ont du mal avec le « hasard quantique », et je ne pense pas avoir bien compris les inégalités de Bell…. Cependant j’ai une question: dans ta vidéo sur la théorie des cordes tu parles de plusieurs dimensions (plus que les 3 habituels, 9 ou + de mémoire), est-il possible qu’il existe des variables cachées dans ces dimensions qu’on ne peut pas voir? (Les inégalité de Bell éliminent t’elles aussi cette possibilité, et si non, existe t’il des théories la dessus? ou est-ce que je mélange des concepts qui n’ont aucun rapport).

    • Les trous de vers / fontaine blanche en 4d relativiste me semble la théorie qui s’ accorde le mieux avec ton incompréhenssion des inégalités de bell ! Perso et science etonnante pourrait dire le contraire je conçois l’ attraction de newton comme seule interaction et les effets spaciaux temporels liés à la double  » emprise  » cinétique et potentielle ( dualité=indetermination )

  15. Ps je les conçois ces états étrange d’ indetermination vis à vis de mon experience de motard …. t’ es sur la route tout va bien un animal traverse => tu as l’ occasion de 1. Continuer en passant à coté 2. Te prendre 5g dans la tronche => le temps pour toi motard est dans ce cas là tres tres relatif …..ce n’ est que mon xp perso et d’ autres l’ ont aussi confirmé ….

    • Concernant l’indétermination: La langue française ne possède pas de conjonction de coordination qui décrive correctement l’indétermination quantique. Le spin d’un électron par exemple avant la mesure n’est pas de 1/2 ET -1/2 ; il n’est pas non plus de 1/2 OU -1/2 . C’est pourquoi je dis qu’il est de 1/2 BLOUP -1/2.

      Concernant la relativité du temps. Il me semble que tu confonds la perception de l’écoulement du temps (expérience propre qui dépend du stress, attention, expérience, culture,…) avec la dimension de temps. Mais bon. On s’égare du sujet.

      • L’ expression du spin est liée à l’ antiparticule si vous avez spin 1 il n’ y a pas d’ autre antiparticule que la particule elle meme si vous avez spin 1/2 c’ est qu’ une autre particule 1/2 identique correspond non pas au spin mais àl’ energie c’ est tout …

      • Je récapitule rapidement > la notation spin exprime le sens et si oui ou non il y a antiparticule > les deux notions en un seul indice / une seule marque > spin 0 = un seul element dans l’ univers donc ni antiparticule ni sens de  » rotation » ..ect …

  16. speleomoon Reply

    Bonjour,

    Vraiment merci et bravo pour toutes tes vidéos et notamment celle ci.
    J’ai a peu près tout compris, mais comme je ne suis pas du domaine, j’ai une question qui peut paraitre bête 🙂
    Est il possible de mesurer l’état d’une particule deux fois successives? et si c’est le cas, supposons que je mesure le spin de 2 électrons, je prend celle avec un spin 1/2 par exemple, et je l’enferme avec un autre électron qu’on connait pas le spin, et je mesure ensuite. Est ce que le résultat de cette dernière mesure est toujours soumise au hasard ou bien avec cette manip on peut fixer le spin du 2ème électron?

    J’espère avoir été clair :p

    • Une fois mesurée l’ information reste la meme pour le premier element et pour l’ intrication c’ est raté en revenche vous pouvez forcer des elements à se soumettre à un champ tiers pour les affecter avec la variable induite oui

  17. Salut David, pour expliquer les inégalités de Bell sans (trop) faire de maths, j’avais trouvé dans la littérature une énigme avec un jeu de trois cartes, insoluble pour nous autres, misérables humains, mais que deux photons intriqués arrivent sans problème à résoudre. C’est ici.

    • C’ était l’ epr qui devait à l’ origine interdire l’ intrication et il postulait que soit une variable devait etre cachée soit les lois de la physique sont incompletes ( si je ne m’ abuse ) ensuite avec bell et l’ exercice d’ aspect on annule les variables et donc d’ apres epr il faut revoir au final les lois incompletes aussi bien en physique classique et macro qu’ en quantique et micro … … j’ aime croire que la lune est identique lorsque je ne la regarde pas !

    • Merci pour ce lien Xochipilli, c’est en effet beaucoup plus clair sous forme d’énigme, et avec des calculs réduits autant que possible.

  18. merci et bravo pour vos vidéos!
    J aurais aimé avoir des professeurs aussi passionnants que vous?
    N’avez vous jamais songé à une carrière dans l’enseignement?

  19. Salut David, super vidéo et article.

    L’actualité étant riche de ce côté là, pourras-tu nous faire une vidéo sur les ondes gravitationnelles et en quoi leur observation serait une avancée dans notre connaissance de l’univers ? 🙂

  20. Depuis l’origine de l’univers, toutes les particules ont dû un jour passer dans un champs magnétique, et donc avoir leur état se déterminer, non ? À quelle occasion une particule repasse en état superposé ?

    • Ça reste superposé mais ce n’ est observable que tres rapidement autrement dit le champ magnetique s’ il n’ est pas observé reste quantique lui et les états qu’ il induit

      • À ce propos j’ aimerais bien connaitre l’ information qui vous fait penser que le champ magnetique est vecteur de décohérence ?

      • Bah si j’ai bien compris l’expérience de déviation dans un champ magnétique, la déviation dépend du spin, donc il faut bien que ce soit tranché à ce moment. À moins que la déviation elle-même soit superposée elle-même ? Genre la particule prend les deux trajectoires tant qu’on ne l’a pas observée ?

      • Chat de shrodinger oui tout à fait puis passe une nouvelle fois de classique à quantique superposée lorsqu’ on ne l’ observe plus ça redevient une onde de particule dans plusieurs états

  21. Juste un message pour te remercier toutes ces vidéos très pédagogues (ce qui se fait rare) qui sont très réussies et nous aident à combattre une certaine ignorance des plus désagréables! Et vive la physique!

  22. jmgranjon Reply

    bonsoir, c’est fabuleux cette mécanique qui joue les mécaniques , mais …je n’y comprends rien , mais rien de rien 🙂 n’empêche c’est passionnant !

  23. Pingback: L’intrication quantique [Vidéo] | ...

  24. lefort-jacques Reply

    Vraiment brillants exposés sur l’intrication et les ondes gravitationnelles, quant au 3 ième sujet un peu évoqué la recherche du « bison » : une machinerie technologiques géniale (et couteuse) de quoi s’émerveiller mais au bout la découverte du boson…attendu, mais quand viendra t il le génie qui nous prédira la masse de toutes ces particules, le fameux boson étant sensé en être responsable. quelle déception. Et puis parions qu’avec un accélérateur encore 10 fois plus puissant ce sera quelques nouvelles particules alors on passera du SU3 à ??? le Mendeleev du pauvre

    • Ça y est depuis longtemps le boson à été découvert ! C’ est le gravitron dont l’ interation a étée mesurée mais dont on ne sait pas grand chose en dehors de sa vitesse de propagation et puis comme celui là qui définit l’ energie relativiste de la courbure il doit s’ affranchir de nombreuses interacrions y compris higgs !

  25. Bonjour,
    Merci pour vos efforts de vulgarisation et la clarté et la qualité de vos exposés.
    Deux points qui m’ont immédiatement interpellé :
    05:32 « Les électrons sont fait de rien … » « de rien », vraiment ? Cette expression me paraît bien impropre.
    06:00 « Sa masse [l’électron], c’est une propriété intrinsèque … » Eh non, selon la théorie du champ de Higgs. La masse des particules leur serait conférée par une interaction avec le boson de Higgs. En aparté, là où j’ai du mal avec ce concept, c’est dans la comprehension de la propre masse du boson de Higgs, en interaction avec lui-même ?…
    Bonne continuation.

    • Le boson de higgs il n’ y en a qu’ un dans l’ univers ( spin 0 définit se type de particule ) ce sera donc une interaction avec son champ . Ensuite pour l’ electron lorsqu’ un physicien parle de masse il parle de maniere équivalente à l’ energie e=m donc ça reste intrinseque en effet puisqu’ à partir du moment ou les particules sont observée dans le cas par exemple d’ une analyse elles deviennent également massive et décoherée . Pour finir l’ expression fait de rien renvoie encore à la mécanique quantique pour laquelle il n’ y a pas d’ electron mais un photon sans masse séparé en deux plus et moins

    • Pour l’electron, c’est de la vulgarisation, il est vrai… Mais il s’agit d’un lepton, pas d’un baryon… Allez un effort, comme vulgarisation c’est vraiment bien fait. Si mes gamins retiennent un tiers de ce que j’essai de l’expliquer j’envoie un paypal ^^

  26. Passionné Reply

    Slt. 1) Imaginons deux particules intriquées. On en place une dans une « boite ». Est-ce que, si on déplace l’autre, celle dans la boite va-t-elle la « traverser »? Que va t il se passer?
    2) En relativité, est-ce que les temps propres sont liés entre ces particules? Autrement dit, si on en déplace une, est-ce que le temps propre de l’autre ralentirait?
    Merci

    • Agir sur une particule … Il suffit de l’observer pour modifier son état. Il faudrait voir l’expérience des gants de Einstein vs la pièce de Bhor.

  27. Bonjour, peut-on imaginer que 2 électrons intriqués sont en fait une seule entité physique qui existe dans un espace dimensionnel d’ordre supérieur et qui traverserait notre espace tridimensionnel? Par exemple, une sorte d’hyper-tore 4D qui traverse un volume 3D. Par analogie, on peut imaginer un tore 3D qui traverse un plan 2D, ce qui donne 2 cercles distincts. Modifier l’état du tore (par exemple sa couleur) modifierait instantanément la couleur des 2 cercles. D’une autre manière, le fait de modifier la couleur d’un seul cercle, changera instantanément la couleur du 2iem cercle. L’information ne se déplace pas. Mais pour une fourmis à l’intérieur du plan et qui ne voit pas le tore dans son ensemble, mais ne voit que les cercles, l’information semblera voyager plus vite que la vitesse de la lumière.

    • Me semble qu’il s’agit d’un des préceptes de la théories des cordes. Mais dans ce cas là comme dans la théorie, la fourmi n’a nul moyens d’avoir la solution.

    • Non il n’ y a pas de telles variables cachées , il y des états multiples et à divers endroits qui décoherent pour former ce que nous observons

  28. Me semble un peu étrange la forumlation initiale de l’état imbriqué… Me demande si ce n’est pas un état mixte… Mais moi et les Bra Ket… 😉

  29. Like many others, I have this combination of being unsatisfied and fascinated by quantum mechanics, and I would like to thank you for your relatively clear explanations on the subject.

    I have one question about quantum entanglement and its potential as information carrier which has been nagging me. When measuring the spin of an electron, it spin gets simultaneously defined in both halves of an entangles couple. However, since the spin is defined by chance ( however much I find than concept unsatisfying ) we don’t know which value it’ll give and therefore cannot truly use this property for communication.

    However, what happens when we somehow change the spin of one electron? Did our measurement break the entanglement, or will the other electron flip simultaneously? If both electrons remain entangled, wouldn’t that allow for faster-than-light-communication? And if the entanglement is broken, wouldn’t that leave open the possibility that what we called « entanglement » was simply a result of organising our electrons by « neutral » pairs?

  30. Bonne vidéo et présentation claire et pertinente des bizarreries quantiques : « états superposés » et « intrication ».

    S’il existe des « variables cachées » , elles ne peuvent être que non locales (différentes en chaque lieu), donc non portées par les particules quantiques, mais par les particularités du lieu au moment où l‘on fait une mesure, ou toute expérience quantique. Dans le cas de l’intrication, il s’agirait des particularités du lieu et du moment où se fait cette intrication, qui induisent une incertitude partagée par les deux particules, incertitude portant sur leur « état partagé» qui n’est pas mieux défini que les caractéristiques exacts du lieu et du moment où elles ont été produites.

    Quand on fait une mesure ensuite sur l’une des deux particules intriquées, une part de l’incertitude la concernant est levée. Mais l’on ne sait pas davantage, dans l’ « état » que l’on vient de mesurer, quelle est la part dû à la particule et la part dû aux particularités du lieu au moment de la mesure. L’incertitude, à laquelle sont liées les « probabilités » quantiques, est partagée entre la particule, l’interaction qu’on lui fait subir pour mesurer son « état » et les particularités des lieux, non prises en compte, lors de l’intrication d’une part et de la mesure qui suit d‘autre part.

    C’est la même chose pour la deuxième particule intriquée. Qu’ont elles en commun qui puissent relier (ou « corréler ») leur « état » (celui que l’on mesure). Elles ont en commun une même incertitude qui était celle des particularités du moment et du lieu où elles ont été produite. Cette part d’incertitude partagée se soustrait donc à la « probabilité » de trouver tel « état » sur l’une quand on déjà fait la mesure sur l’autre. Les « probabilités » quantiques se trouvent alors logiquement corrélées mathématiquement et conformes aux résultats obtenus sans qu’aucune information n’ait été échangée entre les particules ni sans aucune influence à distance de l‘une sur l‘autre.

    Il me semble que ce qui relient les particules intriquées, c’est une part d’incertitude partagée (une même part « d’incertitude relative »).

    La physique quantique, comme le disait Einstein, ne fait pas une description complète de la réalité. A cette minuscule et invisible échelle c’est impossible. Elle nous permet cependant de calculer précisément la probabilité de trouver tel résultat dans des conditions bien précises. C’est assez formidable. Mais l’ « état » mesuré n’est pas uniquement celui que l’on attribue à la particule. Il est la résultante de l’interaction qu’on lui fait subir et des incertitudes où l’on est pour caractériser exactement d’éventuels autres influences ou « paramètres non locaux » non pris en compte.

    Parmi les paramètres « cachés » envisageables, je note que le formalisme de la physique quantique qui permet de caractériser les particules (leur « état » et la « probabilité » associée) ne tient absolument pas compte de la gravité ambiante (pas plus que les équations de Maxwell Lorenz décrivant les fluctuations de la lumière). La gravitation ambiante est pourtant sans cesse variable en un même lieu et variable également suivant les lieux, tant en direction qu’en intensité, du fait du ballet incessant des planètes, étoiles et galaxies (leur influence est postulée infinie). Ce paramètre non pris en compte, est-il vraiment négligeable, ou sans influence, à cette échelle, alors qu’à la notre, les effets de la gravitation ambiante sont primordiaux et distinguent sans ambiguïté une direction particulière dans l’espace qui fait toute la différence entre le haut et le bas ? Rien de tel en physique quantique ou toutes les directions sont présumées équivalentes. Le sont elles vraiment ? La physique quantique ne nous donnerait que les « invariants » et/ou « covariants » mesurables (ce qui est détectable, « l’observable »), à une probabilité près.

    • Elles interagissent bien à distance et de maniere visible à ‘ oeil nu selon les experiences de teleportation , quoi que vous fassiez à l’ une , l’ autre réagit quasi instantanément ; votre interpretation reste donc portée sur les interactions gravitationnelles et malgré cette approche trés précise que vous décrivez, il y a une chose qui avait été théorisée par higgs il me semble, et qui consiste à séquencer tout type d’ interaction en des interactions induites. Les elements intriqués par exemple, ils sont bien intriqués une fois qu’ on déduit / observe leur correlation, avant celà , il ne le sont pas totalement. Étants intriqués ils influencent et se font influencer par l’ environement d’ une maniere differente que s’ ils n’ avaient étés intriqués et observés. En dehors des questions de decohérence et de physique quantique à proprement parler, la matiere observable se comporte normalement et subit les memes forces qu’ elles soient micro ou macro , le monde quantique et le monde observable ne sont pas séparables, simplement séquencés , progressifs tels les exercices d’ haroche. Les particules ayant une masse subissent l’ attraction / les attractions / la gravitation terrestre , la presence de champs .

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  32. Merci pour votre vidéo, est il possible d’intriguer deux particules de matière? Je m’explique, comme le photon et l’antiphoton sont la même « chose », on pourrait supposer que le rapport au temps de l’antimatière va au delà de la simple interprétation mathématique et peut être un vecteur de causalité venant du « futur ». Idem dans les reactions créant un électron et positron intriqués on peut avoir la même image. Une sorte de conservàtion du moment angulaire qui explique l’opposition de spin mais aussi de conservàtion du temps. la mesure quon fait dans le futur influe le spin mesuré sur l’autre particule non pas vraiment « instantanément » mais justement via une particule d’antimatière.

  33. Pourquoi ne pourrait on pas communiquer par intrication quantique puisqu’on peut téléporter des photons ?
    L’information est bien téléportée plus vite que la lumière même instantanément
    On pourrait ainsi piloter les robots martiens en temps réel au lieu d’un temps de réponse d’au moins 20mn , ce qui n’est pas évident pour éviter un fossé

  34. Bonjour Bravo pour vos vidéos
    Je n’arrive pas à comprendre qu’un électron n’ai pas de volume mais une masse : cela veut il dire que ma matière est « vide » ? Dans ce cas « qu’est-ce qui » déforme l’espace temps et donne la gravitation?
    Désolé pour ma question qui vraisemblablement n’a pas de sens pour vous

  35. Barthélemy Houben Reply

    Bonjour et bravo pour cette vidéo qui explique explique de façon remarquablement simple les tenants et aboutissants du’ne question complexe !

    Quand j’était étudiant en physique, j’ai suivi quelques cours de Jean Bricmont, ardent défenseur de la théorie de Bohm. Je ne comprends toujours pas pourquoi cette théorie n’a pas été réfutée par l’expérience d’Aspect. Pour moi, il s’agit d’une théorie à variables cachées dont le théorème de Bell et l’expérience d’Aspect ont montré qu’elles n’existaient pas. Je ne comprends pas pourquoi le fait que ces variables soient non locales change quelque chose… Aurais-tu une recommandation de lecture qui explique cela en détail ? Et du coup, si cela est vrai, pourquoi n’y a-t-il pas davantage de chercheurs qui tente d’améliorer cette théorie (résoudre le problème d’invariance de Lorentz par exemple) ou de la réfuter ? Parce qu’alors, on disposerait tout de même une théorie quantique qui se passe du problème d’interprétation de la mesure, ce n’est pas rien !

    • Bonjour, les expériences d’Alain Aspect et les suivants n’ont pas de lien avec une hypothétique invalidation de la mécanique Bohmienne ou théorie des ondes pilotes. Cette théorie fait les mêmes prédictions que la mécanique quantique classique (cf https://plato.stanford.edu/entries/qm-bohm/#ObjeResp surtout le chapitre objections and responses). Des recherches intéressantes sont en cours permettant de tenter de « visualiser » une expérience comme celle des fentes de Young. ( dualwalkers.com ou https://m.youtube.com/watch?v=WIyTZDHuarQ ) Et pour terminer le fait qu’il n’y a pas de localité montre que des interactions instantanées se passent ne permettant pas de communications mais n’étant pas contraint pas la limite de vitesse c des autres phénomènes (lumière gravitation etc. ) des théories decoulant de l’intrication comme le ER=EPR de Susskind et Maldacena se développent, et là je veux bien que science étonnante fasse une vidéo dessus 😉

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  38. Briziarelli Reply

    Merci David Louapre !! Je ne suis pas du tout du monde de la physique ni des mathématiques mais m’y intéresse parce que la compréhension et les aspects parfois illogiques de l’univers dans lequel nous vivons m’attirent au plus haut point. Je comprends très bien vos vidéos, même en étant novice, et vous remercie de la clarté avec laquelle vous « vulgarisez » ces connaissances pointues. Continuez s’il vous plaît !!

  39. Bonjour et merci pour vos vidéos.
    Dans l’expérience d’aspect et le paradoxe EPR, comment peut on être sur que les photons intriqués en entrée de l’expérience sont produits dans un état non déterminé? ne peuvent ils pas déjà être liés dès l’entrée de l’expérience?
    Autrement dit, la production des 2 photons dans des états intriqués ne constitue t elle pas déjà une mesure, au sens quantique du terme?
    Merci

    • Si tu ne les intriques pas en les confinants et d’ arès leirs modes de productions alternatifs, ils ne sont pas intriqués à la fin de l’ analyse …

      • Désolé je n’ai pas compris votre explication. Vous voulez dire que l’intrication se fait par confinement?

      • Bein oui et dsl pour l’ écriture mais sans intriquer les particules , bein …. elle ne le sont pas ! Mdr

      • Je me doutes bien. Ma question concerne le fait de savoir si la mécanique quantique est complète ou non, et surtout de savoir si l’expérience d’Aspect PROUVE que la mécanique quantique est complète, comme il semble le dire dans la vidéo.
        Or j’ai bien compris qu’elle prouve qu’il n’y a pas d’échanges d’informations, de particule allant pas plus vite que la lumière entre les deux photons observés.
        Mais si les deux photons sont produits de façon intriquée par le système, ils sont peut être déjà déterminés par un lien préalable entre les deux.

        Vous dites si on ne les confine pas, ils ne sont pas intriqués, mais sont ils confinés à l’entrée de l’expérience d’Aspect, j’imagine que oui, puisqu’il part de photons intriqués en entrée de sons système…
        Donc ça ne répond pas à ma question, qu’est ce qui permet de produire des photons qu’on sait intriqués mais en étant certain qu’ils ne sont pas déjà dans un état déjà déterminé, donc non superposé. Et que les états déterminés des deux photons sont déjà liés entre eux, pour une raison quelconque qu’on ne connait pas? Si on ne peut pas en être sur, alors l’expérience d’Aspect ne résoud pas la question sur la physique quantique complète ou non.

      • Avec les memes protocoles de production maos sans le confinement vous n’ aurez pas d’ intriquation parcontre rien ne laisse entendre que des particules non intriquees soient superposées

    • « Dans l’expérience d’aspect et le paradoxe EPR, comment peut on être sur que les photons intriqués en entrée de l’expérience sont produits dans un état non déterminé? ne peuvent ils pas déjà être liés dès l’entrée de l’expérience?
      Autrement dit, la production des 2 photons dans des états intriqués ne constitue t elle pas déjà une mesure, au sens quantique du terme? »

      Oui, je suis d’accord avec ça. L’intrication est équivalent à une « mesure » portant sur les deux particules à la fois. Les deux particules sont alors caractérisées (ou quantiquement « déterminées ») collectivement et non pas individuellement. Pour créer deux particules intriquées, on doit faire une interaction particulière, de type « quantique » et donc associée à une « probabilité » (donc une part d’incertitude). Dans le cas de l’intrication, l’incertitude et la probabilité quantique associée sont partagées par les deux particules intriquées suite à l’interaction qui les crée et qui participe elle aussi à leur caractérisation « quantique ».

      Il faut garder à l’esprit que dans toute mesure quantique on ne « mesure » pas une caractéristique propre à la particule, ne dépendant que d’elle, mais le résultat d’une interaction (avec un polarimètre, une autre particule ou une impulsion laser « judicieusement calibrée ») et que l’incertitude sur le résultat (et l’interprétation qu’on en fait) est forcément partagée entre la particule et le moyen utilisé pour la mesure (qui est tout aussi « quantique » que la particule). Ce résultat, par nature ambigu, ne dépend donc pas que de la particule mais aussi des caractéristiques propres à chaque phase de l’expérience au moment et lieu de l’expérience, d’abord l’intrication, puis les mesures qui suivent. A chacune de ces étapes sont associés des paramètres extérieurs non pris en compte (rien n’est jamais parfaitement égal, mais seulement « quantiquement » équivalent, à une « probabilité » près). Ces paramètres extérieurs ont leur influence sur les résultats statistiques de l’ensemble de l’expérience. La cause n’est pas uniquement « localisée » dans la particule mais influe sur ses caractéristiques mesurables lors d’une interaction.

      En d’autres termes, ce n’est pas l’état de polarisation qui est déterminé à l’avance sur chacune des particules intriquées, mais la connaissance que l’on a des résultats possibles d’une future interaction est améliorée. Cette connaissance due à une première interaction commune (l’intrication) permet de mieux prédire statistiquement le résultat d’une nouvelle interaction sur l’une quand on connaît le résultat sur l’autre (ces résultats sont mathématiquement corrélés dans les « probabilités »  quantiques). Dans le cas de photons intriqués en polarisation, on lève une ambiguïté mathématique d’ordre topologique (une équivalence dans notre représentation mathématique de l‘espace et des propriétés attribuées à la matière sous forme de « fonctions d’onde » et ses interactions avec la lumière).

      Il y a quelque chose dans « l’espace-temps-énergie », ses rapports avec la matière et ses propriétés mesurables (basées essentiellement sur les « charges » électromagnétiques et ses quanta détectables à l’aide de nos appareils) qui nous échappe. Cela ne peut être définit mathématiquement (« quantifié ») que statistiquement. Il ne se passe pas forcément rien quand on ne mesure rien, on est seulement en deçà du quantum détectable (une fourchette de rapports de valeurs possibles). Nous le quantifions sous la forme des « probabilités » quantiques qui nous donnent statistiquement le résultat détectable. Le pourquoi reste encore mystérieux (lien avec l’influence de la gravitation ambiante, partout présente mais jamais rigoureusement identique ? non prise en compte par la physique quantique, sinon statistiquement, c’est sa part d’incomplétude) mais ce n’est pas forcément « paradoxal ».

      • veganomade Reply

        En fait les protocoles d’ exercice de l’ epr sont tres interessants car ils demandent une rigueure exeptionnelle afin de ne pas créer de doute concernant l’ integrité des particules ; le plus interessant avec l’ intrication étant l’ appliaction de ces réactions quantiques, autrement dit, la teleportation quantique ; après avoir intriqué un certain nombre d’ elements, on les éloigne et on teleporte l’ état et la construction depuis A sur B ^^

  40. J’ai l’impression que l’expérience de pensée d’Einstein du paradoxe EPR n’était pas vraiment faite pour être réalisée un jour, mais plus pour démontrer par l’absurde que si la physique quantique était complète alors on aboutirait à un paradoxe. Donc l’hypothèse initiale est fausse, à savoir la physique quantique n’est pas complète.
    Sinon ça veut dire qu’il faut admettre que les paradoxes sont possibles en physique. Et corrigez moi si je me trompes, mais la physique s’est plutôt construite en utilisant justement que les paradoxes ne sont pas possibles.
    Ca voudrait dire que Aspect aurait réussi à faire l’expérience d’un paradoxe?

    • Alors, comment dire … déjà le paradoxe epr exprime non pas la complétude de la physique quantique mais l’ incomplétude de la physique à l’ époque d’ einstein rosen prosenski; celà étant dit , replaçons donc les faits dans leur contexte pour ensuite revenir au paradoxe qu’ a résolu a.aspect.
      Premierement, c’ est einstein qui proposa le chat de schroninger avec en fait un baril de poudre ( qui explose dans le hangar où ils se trouvaient , ou pas ( dualité quantique )) et puis ce n’ est seulement qu’ après l’ epr et par induction, le refus de d’ einstein envers les théories quantiques, que le chat mort et vivant fut donner comme exemple didactique à la place du baril sur lequel albert.e ne souhaitait donc pas revenir sans une certaine cohérence empirique d’ analyse.
      Deuxiemement, l’ epr contribut depuis sa réalisation a donner crédit aux théories quantiques qui fûrent tout de meme exercées avant l’ experience d’ alain.a en 82.
      Pour terminer celà fait donc depuis einstein et meme avant probablement que les effet de la’physique quantique sont observés maos celà ne fait que trente ans que la non-localité est officiellement crédible grace à l’ epr et à aspect . ^^

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  42. Bonjour David ! Un grand bravo et merci pour ton blog, d’une qualité exceptionnelle !!

    Je te cite:  »
    alors qu’en réalité on transporte seulement de l’information (et pas plus vite que la lumière bien sûr) »

    Je ne comprends pas la partie  » pas plus vite que la lumière bien sûr » puisqu’il me semblait avoir compris, qu’avec la Preuve cabale d’Alain Aspect, nous avions justement cassé le paradoxe EPR, et montré le caractère instantané de ce  » transport » qui bien entendu n’en est pas vraiment un. La déduction convenue étant le principe de non localité de la MQ.??

    • Rien ne va plus vite que la lumiere , l’ instantanéité arrive là comme tout simplement hors du temps , sans espace temps ; des millards d’ années lumieres parcourues en moins d’ une seconde ce n’ est plus une vitesse ( m/s ) mais bien de la teleportation instantanée.

  43. 1/ Dans la vidéo, à 16’57 », tu dis qu’il nous faut admettre « que des mesures peuvent s’influencer plus vite que la vitesse de la lumière ».
    OK, on en déduit la non localité de la MQ tout ça, ok. Bell, l’a bien préssenti, Aspect l’a prouvé, je vote d’ailleurs pour le prix nobel d’Aspect et ça pourrait même être Bell / Aspect !! 🙂
    Il me semblait que sur ce point, que l’interpretation « correcte » ou « orthodoxe », donc de Copenhague était de considerer qu’il n’y avait qu’un seul système et non pas deux, et qu’il n’y pas « influence » puisqu’il n’y pas de localité.. ?
    Sinon quel sens donner à ce verbe « s’influencer » ??

    2/ Dans le texte, tu écris: « alors qu’en réalité on transporte seulement de l’information (et pas plus vite que la lumière bien sûr) ».

    Dans la deuxième assertion, ma question porte sur le « Pas plus vite que la lumière bien sur »….?

    Merci de m’éclairer.

    • Salut Stéphan!

      Je pense que je peux répondre à tes questions:

      1/ L’interprétation de Copenhague refuse de donner une « réalité physique » aux quantités physiques AVANT de les mesurer. C’est la grande différence avec une théorie de variables cachées _à la_ Einstein, pour qui le changement d’un ‘élément de réalité (physique)’ à distance est impossible.

      Pour répondre à ton interrogation: le paradoxe tombe effectivement si tu considères le système intriqué comme un seul et même système, et c’est comme cela qu’il semble se comporter -d’où la terminologie ‘Non-localité’.

      La notion  » d’influence  » n’est effectivement pas forcément bien définie. Soyons précis: dans une expérience avec deux particules intriquées, quand je mesure l’une des deux je change _mathématiquement_ l’état global du système. Par contre, sans connaître le résultat de la mesure, ma CONNAISSANCE de la particule distante (celle qui n’a pas été mesurée) est la même qu’avant la mesure, dans le sens où toutes mes prédictions sur cette particule sont les mêmes. C’est dans ce sens-là qu’il n’y a pas de transfert d’information plus rapide que la lumière.

      2/ Pour répondre à cette question de façon satisfaisante je devrais t’expliquer le protocole de téléportation quantique. David ne l’a pas fait non plus mais ce à quoi il fait référence est que pour « téléporter » une particule (ie envoyer son état sur une autre particule distante) il faut envoyer de l’information « classique », c’est à dire un message composé de bits classiques (suite de 0 et 1), qui se déplace via un support physique et donc nécessairement à la vitesse de la lumière!

      Dernier point: il me semble que le prix Nobel ne peut être qu’attribué à des personnes vivantes, ce serait donc plutôt Aspect-Hansen en l’état 😉

  44. Merci pour ces explications précieuses sur l’expérience de déviation, c’est tellement rare d’avoir des explications sur les détails importants dans les expériences avancées de physique.

    J’ai une petite question : toujours à propos de cette expérience de déviation passionnante vous dites :

    « il faut un gradient de champ magnétique, pas juste un champ uniforme ! Ca se voit en calculant l’énergie de couplage entre le spin et le champ magnétique, et en constatant que si le champ possède un gradient, alors l’énergie aussi, ce qui engendre une force. »

    Si j’ai bien compris on calcule une « énergie » en fonction du champ magnétique et comme le champ n’est pas uniforme l’énergie non plus donc on se retrouve avec une force…

    Mais j’aurais bien aimé comprendre la « nature » exacte de cette force… Tout d’abord a-t-elle un nom ? (comme celle de Lorentz en a un, la gravité, électrostatique, …) Et y a t’il une autre expérience simple qui la met en évidence ? Ou bien s’il n’y en a pas de simple, une autre expérience « complexe » dans laquelle la même « force » est en jeu ?

    Merci encore.

  45. Bonjour à tous et merci David pour toutes ces belles vidéos.
    Je suis un débutant en physique quantique mais je vous fais part d’une proposition spontanée (et peut-être naïve).
    Si en plus des 3 dimensions spatiales et la dimension temporelle, on imagine une 5ème dimension. Dans cette hypothèse le spin d’une particule ne pourrait-il pas être liée à sa rotation dans cette 5ème dimension ? Plus généralement est-ce que l’ajout d’une dimension ne permettrait pas d’expliquer certains phénomènes ? par exemple, si 2 particules intriquées sont séparées dans notre espace à 3 dimensions, peut-être sont-elles toujours « en contact » dans cette 5ème dimension et peuvent alors se partager des infos (cachées de notre point de vue en 3D) ?

  46. Bonjour,
    Merci pour les vidéos, je les trouve très intéressantes.
    J’ai une question qui me turlupine.
    Quand on parle de deux particules intiquées :
    1- Est ce que c’est seulement une propriété des particules qui est intriquée (par exemple le spin)?
    2 – est ce que ce sont les particules qui sont intiquées dans leurs « entièretés » (je me demande si je peux utiliser ce mot, surtout au pluriel) ?
    3-est-ce que plusieurs propriétés des particules peuvent être intriquées et pas les autres ?
    4-est-ce que ma question a un sens ?

    • Deux particules dont le spin est intriqué n’ a en effet pas vraiment d’ application, d’ où ton questionnement; nous pouvons aujourd’ hui transposer un état à un ensemble d’ elements depuis un des deux, c’ est l’ utilisation la plus probante et démonstrative surtout que la teléportation d’ état est instantanée.
      Modification de plusieurs particules => modification d’ atome => modification d’ objets.

  47. Bonjour, vous dites « Or c’est justement par des mécanismes de conservation qu’on arrive par exemple à générer des paires de particules dont on sait que le spin total est nul, mais qui sont dans la superposition des deux situations possibles. »

    Comment sait-on que le spin de chaque particule n’est pas déterminé au moment où on mesure que le spin de la paire est nul ?
    Merci d’avance pour la réponse.

    • L’ intrication est volontaire donc la réaction souhaitée est obtenue de façon déterminée. Les particules non décohérée sont non determinées donc non-intriquées …

      • La démonstration materielle des effets de décohérence quantique liées aux superposition dites du chat de shroninger la plus probante reste à mon avis les exercices de haroche et son nobel de 2008. Le chat étant observé dans des états pluriels.

  48. RÉJEAN DROUIN Reply

    «  » Si on balance des électrons dans un champ magnétique, il vont déjà être déviés par la force de Lorentz, du simple fait qu’ils sont chargés, et indépendamment de la question du spin «  »

    Ouf ! ça me rassure car la vidéo porte vraiment à confusion. Toute charge électrique en mouvement dans un champ magnétique subit une force selon la « loi de la main droite » qui ne dépend aucunement du spin. Les moteurs et générateur électriques mettent ce phénomène à profit.

    https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A8gle_de_la_main_droite

  49. Présentation vidéo claire et passionante comme toutes celles de votre chaîne.
    J’ai une question que de nombreuses personnes scientifiques ou non se posent : comment pourrait-on interpréter le fait que deux photons corrélés, donc intriquées, constituent un seul et même système quelque soit la distance ?
    Nous savons que c’est contre-intuitif pour le cerveau humain, mais comment pourrions-nous trouver un début d’explication sans tomber ni dans la métaphysique ni dans l’ésotérisme ?
    Y aurait-il un sens philosophique caché ?
    Lorsque les premières expériences avaient été réalisées, il était question de quelques mètres et à cette époque notre cerveau pouvait encore concevoir l’unicité de tel système constitué de 2 photons corrélés.
    Le record actuel de 13 km séparant deux photos corrélés entraîne maintenant un questionnement abyssal sans réponse.
    Cette distance pourrait être dépassée dans le futur avec les progrès de l’instrumentation.
    Qu’en sera-t-il lorsque des distances gigantesques (des centaines voire des milliers de km ou plus encore) seront atteintes ?
    Avez-vous connaissance de conférences ou d’ouvrages évoquant cette question actuellement sans réponse ?
    Merci.
    Gilles.

  50. Bonjour,

    Tout d’abord merci et bravo David, passionné de sciences depuis gamin je trouve forcément ici de quoi « grignoter ». 😀

    Je débute par cette page la consultation du blog alors que j’ai déjà vu quelques vidéos, vous ayant tout d’abord trouvé sur YouTube, et dans ces vidéos vous êtes excellent, la vulgarisation est bonne, vos explications faciles à suivre (pour la plupart je pense) et je dirai même agréables (même si parfois vous tournez un peu trop régulièrement la tête de quelques degrés à droite puis à gauche puis à droite… J’ai remarqué ça sur la vidéo concernant la gravité quantique à boucles par exemple mais je pense que ça n’aura pas gêné grand monde à part quelques observateurs attentifs [et un peu maniaques ?].)

    Bref, bravo et merci donc.

    J’aurais par contre aimé que vous développiez un peu la question de la mal nommée téléportation quantique qui même dans les commentaires ici (parfois entre les mots) fait couler de l’encre (virtuelle). Si vous l’avez déjà fait ailleurs je veux bien le lien car j’ai cherché en vain tant ici sur le blog que parmi les vidéos sur youtube.

    Par ailleurs, sans parler d’intrication, au niveau de la question du hasard j’avais une question de néophyte (qui n’a pas assez réfléchi ou recherché sur le sujet probablement) mais :
    (Pourquoi?) N’aurait-on pas pu pour trancher la question du spin prédéterminé en essayant de « trier » les électrons (ou autres particules) deux fois successivement, pour voir le résultat du second « tri ».

    Sauf erreur de ma part, on aurait pu répondre oui ils sont dans un état prédéterminé si on se trouvait dans la situation d’avoir des électrons triés une première fois qui au deuxième « tri » (« tri » c’est plus court que « déviation dans un gradient de champs électrique »…) restent bien dans le même état ou en tous cas pas dans un état 50/50 (pour cause d’interférences, interactions ou évolutions « prédéterminés » près, car sans hasard quantique toutes les particules dans un état + à un instant t ne donneraient logiquement pas 50/50 de + ou – à t+1, si ?) ou non ils sont bien dans un état décrit par la mécanique quantique car on a absolument 50% de + et de – au second tri ?

    J’espère qu’au moins ma question sera compréhensible mais j’ai en tous cas dans l’idée qu’elle est absurde, un détail m’aura certainement échappé quelque part sinon vous auriez évoqué une telle expérience… Mais comme pour l’instant je ne vois pas clairement ce qui coince dans cette idée -mes deux seules hypothèses empêchant de conserver une corrélation de résultat entre les deux seraient que le temps séparant obligatoirement le second tri du premier on puisse forcément avoir un nombre trop grand nombre d’interactions entre électrons triés une première fois ou qu’on ait effectivement des variables cachées empêchant de prédire les évolutions pourtant prédéterminées des électrons donnant dans un cas comme dans l’autre un mélange d’état d’apparence aléatoire au second tri- ça me ferait plaisir que David ou quelqu’un d’autre ait la gentillesse de m’expliquer ça avec bienveillance en quelques mots compréhensibles.

    Et bonne continuation David, je vais aller en lire plus sur « Billes de sciences » ça me paraît un beau projet.

  51. Lune Hiver Reply

    Ce que j’ai compris : en gros si l’on réduit d’une certaine façon l’équation de Schodinger, on obtient un effet de probabilité appelé « potentiel quantique » ne comportant aucun paramètre de temps. Cela laisse supposer que partout dans l’univers et à tout instant, le porentiel quantique agit de la mëme façon, et donc peut guider les particules quantiques par l’intermédiaire d’ondes pilotes toutes soumises aux mêmes lois. Cela lève les ambiguïtés onde-corpuscule, réduction du paquet d’onde, communication à distance entre électron intriqués etc … Il n’y a pas de dualité, il y a une onde ET un corpuscule qui interagissent … On aimerait en savoir plus (David ?)

  52. Merci à David pour ce bon article (même si le sujet me casse vraiment la tête….!!! 🙂 )

    Je fais partie de ceux qui ont du mal à admettre un hasard quantique et j’avoue ne pas bien comprendre en quoi l’expérience d’Aspect, dont je comprends bien les implications sur les intrications (non localité), impliquerait nécessairement l’existence de phénomènes « intrinsèquement aléatoires ».

    Ce qui me gène, c’est que ne vois pas comment il est possible d’affirmer que dans une situation donnée on pourrait avoir de façon totalement indéterminée « 25% de chances d’avoir tel résultat, et 75% de chances d’avoir tel autre résultat ». D’où sortent ces probabilités? Bien sûr, elles sont vérifiées par l’expérience et sont nécessaires pour modéliser la mécanique quantique, mais comment peut-on être absolument certain que le fait d’avoir un résultat A ou un résultat B ne provient pas d’une différence infinitésimale lors de notre mesure, ou alors – ce qui me semblerait assez convaincant – du moment précis où cette mesure est effectuée? J’ai tendance à imaginer les « corpuscules ondes-particules » comme une loterie où défileraient à une vitesse infinie 25 cases « résultat A » et 75 cases « résultat B ». En d’autres termes, si les résultats obtenus nous paraissent « intrinsèquement aléatoires », ne pourrait-ce pas être simplement parce que nous n’effectuons jamais 2 mesures au même moment?

    • On ne peut effectivement pas faire 2 mesures au même moment sur une même particule, mais quand on « intrique » deux particules on le fait à l’aide d’une unique interaction (même lieu, même moment). On a alors une « mesure » commune aux deux particules qui partagent l’incertitude liée à cette interaction. Les probabilités quantiques qui en résultent sont alors mathématiquement « intriquées » pour les deux particules puisqu’elles partagent une même part d’incertitude (celle de l’interaction les ayant intriquées).

      La « loterie » quantique n’est pas seulement « localisée » dans la particule (ou « corpuscule onde-particule »), mais dans toute interaction permettant une mesure, y compris dans « l’intrication » qui est aussi le résultat d’une interaction. Le résultat aléatoire des mesures quantiques (et les probabilités associées) ne dépend pas que de la particule, mais aussi de la mesure puisqu’il s’agit d’une interaction. Par exemple si vous faites interagir du bleu avec du jaune, le résultat de la mesure sera « vert ». Qu’est-ce qui est vert ? C’est le résultat de votre mesure, suite à une interaction, pas la couleur que vous cherchez à caractériser (« mesurer ») de cette façon. C’est comme cela en physique quantique, on ne peut connaître (et prédire statistiquement) que le résultat d’une interaction, seul moyen que l’on a de faire des « mesures ».

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  54. Si on s’intéresse au déterminisme, et si j’ai bien compris, on ne peut pas trancher puisqu’il reste la possibilité des variables cachées non locales. Mais je me pose la question, (et vous améliorerez grandement ma vie si vous apportiez un élément de réponse)
    Si un tel determinisme existe, la base théorique des ordinateur quantiques s’effondre non ?
    Leur simple fonctionnement est-il la preuve de l’absence de tout determinisme ?

  55. Marc Wattel Reply

    Dans l’expérience de pensée EPR, on met en œuvre deux particules intriquées. Prenons par exemple deux électrons intriqués : si on mesure un spin « up » sur le premier électron, on sait que l’on mesurera un spin « down » sur le second électron.
    Avant la mesure du spin sur le premier électron, les spins « up » et « down » sont en superposition. Ce n’est qu’au moment où la mesure est effectuée que la fonction d’onde s’effondre et que l’on mesurera soit un spin « up », soit un spin « down ».
    Selon la théorie, les états des électrons intriqués sont définis par une seule et même fonction d’onde.
    Admettons que l’on effectue une mesure sur le premier électron. La fonction d’onde s’effondre pour ce premier électron. La question que je me pose est la suivante :la fonction d’onde s’effondre-t-elle également pour le second électron ? Même en absence de toute mesure sur ce second électron ? Si on n’effectue pas de mesure sur la seconde particule, est-ce que son état est malgré tout « down » ?

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