Le paradoxe EPR. Le paradoxe EPR et la non-séparabilité. La dualité onde-particule en mécanique quantique n’est pas un problème en soi.
Elle met simplement en évidence le fait que les particules élémentaires ne se comportent pas comme les objets de la vie quotidienne et que nos concepts familiers sont inadéquats pour décrire le monde microscopique. Des difficultés plus sérieuses se posent lorsque l’on considère certaines des conséquences de l’indéterminisme. Expérience d'Aspect.
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L'expérience d'Aspect est, historiquement, la première expérience qui a réfuté de manière satisfaisante les inégalités de Bell dans le cadre de la physique quantique, validant ainsi le phénomène d'intrication quantique, et apportant une réponse expérimentale au paradoxe EPR, proposé une cinquantaine d'années plus tôt par Albert Einstein, Boris Podolsky et Nathan Rosen. Cette expérience a été réalisée par le physicien français Alain Aspect à l'Institut d'optique à Orsay entre 1980 et 1982. Contexte scientifique et historique[modifier | modifier le code] Le paradoxe Einstein-Podolsky-Rosen (EPR)
Si l'équation de Schrödinger est aujourd'hui appliquée par tous les physiciens, il faut se faire à l'idée qu'il est exclu de connaître de façon déterministe les propriétés d'une particule élémentaire, la localiser par exemple, ou déterminer son état quantique instantané.
En 1935, Einstein, Boris Podolsky et Nathan Rosen publièrent un article[3] retentissant qui jeta un doute sur les fondements de la mécanique quantique. Ils firent une expérience de "pensée" devenue célèbre, connue sous le nom de leurs auteurs, en abrégé le "paradoxe EPR". L'idée d'Einstein et de ses collègues consistait à mettre à l'épreuve les relations d'incertitudes de Heisenberg : "Si, disaient-ils, sans perturber aucunement un système nous pouvons prédire avec certitude (c'est-à-dire avec une probabilité égale à l'unité) la valeur d'une quantité physique, alors il existe un élément de réalité physique correspondant à cette quantité physique".
Quelle théorie peut donc bien expliquer ce phénomène ? 1. 2. Paradoxe EPR et inégalités de Bell. Le « paradoxe » EPR & l’inégalité de Bell. Le Paradoxe EPR et les Théories de Variables Cachées. INTRODUCTION (par Julie Lefebvre) Au cours des premiers développements de la mécanique quantique, deux interprétations de cette science étaient alors en vogue. Il y avait d’abord le réalisme, où les objets mathématiques ont une existence en soi, puis des propriétés indépendantes des processus d’observation.
À l’opposé, il y avait l’interprétation de Copenhague qui stipulait que l’intuition physique devait être basée sur les observations du monde macroscopique. Selon eux, l’emphase devait être mise sur les observations mesurables. Le paradoxe soulevé par Einstein , Podolsky et Rosen en 1935 remettait en question la complétude de la théorie quantique. Les conclusions de cette analyse mena à la recherche d’un formalisme déterministe capable de pallier les lacunes de la mécanique quantique, mais tout en conservant l’aspect prédictif de cette théorie. Les inégalités de Bell proposèrent concrètement un contexte expérimental.
Conception du site: Pierre-Yves St-Louis. Ce paraxode avec lequel Einstein rejetait le hasard. Août 2007 1935 : Albert Einstein, Boris Podolsky et Nathan Rosen proposent une expérience qui doit mettre en évidence une contradiction de la physique quantique.
Ils la baptisent "paradoxe EPR", à partir des initiales de leurs noms. C'est qu'avec la physique quantique, Einstein entretient une relation ambivalente. D'un côté, il en utilise certains des principes pour expliquer, en particulier, l'effet photoélectrique (ceci dès 1905, les quantas n'ayant été introduits qu'à peine cinq ans plus tôt par Max Planck), de l'autre elle lui inspire sa fameuse phrase : "Dieu ne joue pas aux dés dans l'Univers". Téléportation quantique. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
La téléportation quantique est un protocole de communications quantiques consistant à transférer l’état quantique d’un système vers un autre système similaire et séparé spatialement du premier en mettant à profit l’intrication quantique. Contrairement à ce que le nom laisse entendre, il ne s'agit donc pas de transfert de matière. Le terme de téléportation quantique est utilisé pour souligner le fait que le processus est destructif : à l'issue de la téléportation, le premier système ne sera plus dans le même état qu'initialement. Avant d’aborder le protocole proprement dit, nous allons préciser un certain nombre de notions élémentaires d’une nouvelle science en train de naître : l’information quantique. Notion de qubit[modifier | modifier le code] Article détaillé : Qubit. Système à deux niveaux non dégénérés. et un niveau excité séparé du premier d’une énergie non nulle , où et .
Où les paramètres complexes. Un tour de magie quantique dans le passé avec des photons intriqués ? Le physicien Anton Zeilinger a observé des corrélations entre passé et futur, inexplicables en physique classique. © Jaqueline Godany Un tour de magie quantique dans le passé avec des photons intriqués ?
- 2 Photos Niels Bohr a probablement été le premier physicien à comprendre et accepter que les équations de la physique quantique, tout en parlant d’une réalité extérieure à l’Homme, n’étaient pas compatibles avec les concepts d’espace, de temps et même de réalité dans le sens usuel du terme. De même qu’il est nécessaire de préciser un référentiel pour parler de la vitesse et du mouvement d’un objet en physique classique, il n’est pas possible de décrire les objets quantiques sans préciser les conditions expérimentales des observations que l’on fait sur eux. Pas plus qu’il n’existe une vitesse absolue pour un observateur, on ne peut parler des objets quantiques comme des ondes ou des boules de billard existant dans l’absolu. A voir aussi sur Internet.
Des atomes jumeaux pour des expériences EPR ? Une représentation d'artiste du condensat de Bose-Einstein d'atomes de rubidium neutres émettant deux paquets d'ondes de matière pour des atomes jumeaux corrélés sur la puce atomique. © TU Wien, Robert Bücker Des atomes jumeaux pour des expériences EPR ?
- 3 Photos Le phénomène de l’intrication quantique est troublant mais il est bien réel comme l’ont montré en 1982 Alain Aspect et ses collègues. Il s’agissait initialement de tester la validité de l’interprétation dite orthodoxe de la mécanique quantique mais de nos jours, l’intrication est intensément étudiée à cause des ses implications pour la cryptographie, la téléportation et l’information quantique. Tester l'effet EPR entre l'ISS et la Terre pour des communications cryptées. Niels Bohr et Albert Einstein étaient en désaccord sur le statut de la mécanique quantique qu'Albert Einstein pensait être non pas fausse, mais simplement une description effective de la dualité onde-corpuscule.
Avec le paradoxe EPR, il avait tenté de montrer que les idées de Bohr conduisaient à admettre des signaux plus rapides que la lumière, en contradiction avec la théorie de la relativité. © Ehrenfest, Wikipédia Tester l'effet EPR entre l'ISS et la Terre pour des communications cryptées - 2 Photos Lorsqu’Albert Einstein, Boris Podolsky et Nathan Rosen ont publié en 1935 le fameux article exposant ce qui est aujourd’hui connu comme l’effet EPR, ils étaient bien loin de se douter de ce qui allait advenir de leur découverte de l’intrication quantique. Il s’agissait certes seulement d’une pure expérience de pensée impossible à réaliser avec les technologies de l’époque. De gauche à droite, les auteurs du fameux paradoxe EPR, Albert Einstein, Boris Podolsky et Nathan Rosen. Paradoxe EPR : un test pour des signaux supraluminiques. Niels Bohr et Albert Einstein étaient en désaccord sur le statut de la mécanique quantique qu'Albert Einstein pensait, non pas fausse, mais n'être qu'une description effective de la dualité onde-corpuscule.
Avec le paradoxe EPR, il avait tenté de montrer que les idées de Bohr conduisaient à admettre des signaux plus rapides que la lumière, en contradiction avec la théorie de la relativité. © Wikipédia-Ehrenfest Paradoxe EPR : un test pour des signaux supraluminiques - 2 Photos Tout le monde se souvient de l’expérience qui semblait indiquer que des faisceaux de neutrinos pouvaient se déplacer plus vite que la lumière. La majorité des théoriciens étaient sceptiques et pour de bonnes raisons. Toutefois, beaucoup sans doute auraient accepté rapidement le verdict de l’expérience si ce résultat révolutionnaire avait été confirmé (ce qui n'a pas été le cas). On peut penser qu’ils se seraient par exemple penchés sur des théories dites à variables cachées, comme celle de Bohm-de Broglie (BDB). Peut-on vérifier l'effet EPR à l'oeil nu ? John Von Neumann.
Crédit : Penn State university.