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Message |
André
administrateur
Inscrit le: 07 Jan 2007
Messages: 11030
Localisation: Montreal 45.500°N, 73.580°W
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 Posté le: Sam 26 Avr 2008 1:08 am Sujet du message: Objet quantique composé de matière et de lumière |
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SAlut a tous
Comment peuvent se lier une particule de matière comme un atome avec des particules de lumière telles que les photons ?
C'est la question à laquelle des physiciens de l'Institut Max Planck d'optique quantique (MPQ) de Garching (Bavière) ont tenté de répondre, en examinant le comportement d'une "molécule" formée d'un atome et de plusieurs photons. D'après l'équipe de chercheurs dirigée par le Prof.
Gerhard Rempe, plusieurs photons peuvent interagir entre eux par l'intermédiaire d'un atome, et ce couplage photons-atome serait à l'origine du comportement non-linéaire de la molécule ainsi formée.
Un comportement qui ne saurait s'expliquer qu'à l'aide de la mécanique quantique.
Au cours de leurs expériences, les scientifiques du MPQ ont cherché à créer, entre un atome unique et deux photons identiques, une interaction qui soit assez forte pour faire perdre à ces trois particules leur identité propre et conduire à la formation d'une molécule.
Ce défi expérimental a été réalisé en refroidissant des gaz atomiques afin d'y ralentir les atomes.
Ensuite, les chercheurs ont esseulé localement un atome de ce gaz et l'ont confiné entre deux miroirs concaves éloignés d'environ un dixième de millimètre l'un de l'autre (voir figure). 
Dans un deuxième temps, et à ce même endroit, ils ont réussi à piéger de la lumière.
Ce petit volume de confinement (regroupant l'atome et la lumière) a ainsi permis de concentrer une forte intensité lumineuse : un photon suffit alors pour pertuber l'atome.
Cette perturbation est d'ailleurs tellement forte, que ce nouveau système (atome-lumière) se comporte comme une nouvelle molécule.
Cette dernière peut présenter une multitude de configurations :
l'atome peut se lier à un, deux, ou plusieurs photons, chaque structure correspondant à un état d'énergie précis vérifiable par spectroscopie moléculaire.
Lors de leurs expériences, les scientifiques se sont plus particulièrement intéressés à l'association d'un atome à deux photons, la configuration semblant donner lieu à des interactions qui respectent des règles spécifiques de la théorie quantique.
Le Dr. Karim Murr explique : "on peut illustrer ce phénomène de la manière suivante : si on ne disposait que d'un atome et d'un seul photon, l'atome absorberait puis émettrait ce photon plusieurs fois de suite. Si en revanche, il existe deux photons, l'atome doit faire un choix.
En effet, il ne peut absorber qu'un seul photon à la fois. La difficulté réside pour lui dans le fait que les deux photons sont indiscernables. Nous pouvons toujours dire que l'atome va absorber ou émettre un photon, mais nous ne savons jamais lequel des deux.
" Ainsi, il semblerait qu'une interaction ait lieu entre les deux photons, où l'atome servirait d'intermédiaire.
L'excitation de la molécule atome-lumière a été réalisée par laser.
Durant l'expérience, les chercheurs ont fait varier la longueur d'onde du laser de façon continue et ont observé les configurations de la molécule à différentes intensités.
A faible intensité, le spectre mesuré est celui d'une molécule constituée d'un atome et d'un photon, ceci étant un spectre connu depuis une dizaine d'années.
En revanche, à plus forte intensité, les chercheurs du MPQ ont observé une seconde résonance dans le spectre.
Celle-ci ne pouvait s'expliquer que par un couplage de l'atome avec deux photons.
Pour créer cette résonance, deux photons laser devaient être absorbés par la molécule au même instant. A faible intensité, le système semblait imperméable et les photons seuls arrivant un par un, étaient rejetés par la molécule.
En augmentant l'intensité, de plus en plus de paires de photons se formaient dans la lumière et donc de plus en plus d'états "un atome et deux photons".
Le comportement de la molécule est décrit comme un comportement non-linéaire de perméabilité à la lumière restant en accord avec les prévisions de la théorie quantique.
Le travail du MPQ s'établi avant tout dans un contexte de recherche fondamentale mais les chercheurs imaginent déjà des applications en communication quantique.
La source;
http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/54296.htm
amicalement
_________________
Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.
Einstein, Albert, |
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chriss6280
Chroniqueur
Inscrit le: 04 Fév 2008
Messages: 171
Localisation: Belgique
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| Posté le: Sam 26 Avr 2008 6:28 pm Sujet du message: |
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| C'est bien compliqué tout ça !! |
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marcel robert
Chroniqueur
Inscrit le: 13 Avr 2008
Messages: 194
Localisation: mtl
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| Posté le: Lun 28 Avr 2008 11:56 am Sujet du message: |
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| Citation: |
| C'est bien compliqué tout ça !! |
Idem pour moi, je n' y comprend rien aussi 
_________________
Marcel veut savoir...... |
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b1a2s3a4l5t6e7
Administrateur-superviseur
Inscrit le: 22 Jan 2007
Messages: 3193
Localisation: Québec,(Québec),Canada
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| Posté le: Lun 28 Avr 2008 10:00 pm Sujet du message: Objet quantique composé de matiere et de lumiere |
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| chriss6280 a écrit: |
| C'est bien compliqué tout ça !! |
Salut ,il s'agit d'un couplage photons-atome ,en effet cette relation de couple semble existé dans un atome ,puisque les propriétées de la molécule équivalente formée a des propriétées différente.
Les spécialistes ont étudié les spectres émis par un atome a différente fréquence (d'un laser),il semble avoir une résonnance optimal quand il a une fréquence optimal;
a une fréquence donné l'atome absorberait plus de photons et il y aurait comme une sorte de liaison photon-atome ,enfin je crois  .
_________________
Merci de votre attention et de votre intérêt
Pierre Jones-Savard |
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glevesque
Chroniqueur
Inscrit le: 13 Jan 2007
Messages: 2242
Localisation: Longueuil, Québec
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| Posté le: Mar 29 Avr 2008 1:17 am Sujet du message: |
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Salut
Effet assez étonnant effectivement ! Mais ici le champs de l'atome (le champs électronique relié au électrons) semble un peut favoriser l'un des deux mode de résonance et évacuer un peut l'effet de Strodinger (la superposition). Il semble qu'il y a un sorte de sélection qui favorise l'aspet des mode de résonance sélectif et non dans un état de superposition !!!!
L'un vérifie la MQ, mais l'autre semble l'exclure ! (type de variable cachée !)
Superposition = soit absance ou soit addition des énergie des photos absorber en couple selon la durée d'un intervale d'une simple (pour deux photon au lieu d'un seul) d'intéraction ! Et quand il y a interaction avec un photon (et pas les deux en couple) il semble y avoir ce que Pierre a commenté (sélection de mode de résonance ou état d'excitation sur une plus grande intervale de temps, comme si l'atome et le photon avec une liaison de type moléculaire, le photon semble fusionner avec l'orbite du champs électronique extérieurs et donne un niveau d'excitation qui change les proptiété électronique de l'atome (hydrogène vers l'hélium disont !) par rapport a son états électronique, ou comme une sorte de suspension dans les états avant de revenir dans son état plus fondamentale, ou encore une sorte de crystalisation partiel d'un état transitoire entre différents niveau d'énergie de plus grande durée)
Gilles
_________________
Croire c'est bien, mais comprendre c'est encore mieux !
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glevesque
Chroniqueur
Inscrit le: 13 Jan 2007
Messages: 2242
Localisation: Longueuil, Québec
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| Posté le: Mar 29 Avr 2008 4:49 pm Sujet du message: |
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Salut
Petite précision sur le texte d'introduction initial de cette nouvelle !
| Citation: |
| Comment peuvent se lier une particule de matière comme un atome avec des particules de lumière telles que les photons ? |
Ici le term est mal utilisé, il s'agit d'un état transitoire (état d'énergie) et non d'un liens proprement dit ! Voir ce qui suit :
| Citation: |
| Gerhard Rempe, plusieurs photons peuvent interagir entre eux par l'intermédiaire d'un atome, et ce couplage photons-atome serait à l'origine du comportement non-linéaire de la molécule ainsi formée. |
| Citation: |
| Au cours de leurs expériences, les scientifiques du MPQ ont cherché à créer, entre un atome unique et deux photons identiques, une interaction qui soit assez forte pour faire perdre à ces trois particules leur identité propre et conduire à la formation d'une molécule. |
| Citation: |
| Cette perturbation est d'ailleurs tellement forte, que ce nouveau système (atome-lumière) se comporte comme une nouvelle molécule. |
Il s'agit donc d'un états excité (vibratoire) et non d'une nouvelle forme de molécules comme t'elle ! Le term de molécule est utilisé ici pour exprimer simplement le fait que les propriété chimique et physique de l'atomes sont modifier !
| Citation: |
| Le Dr. Karim Murr explique : "on peut illustrer ce phénomène de la manière suivante : si on ne disposait que d'un atome et d'un seul photon, l'atome absorberait puis émettrait ce photon plusieurs fois de suite. Si en revanche, il existe deux photons, l'atome doit faire un choix. |
Ici c'est le cas de la sélection d'un état intriquer versus la décohérence (non de stile Strodinger et le non déterminisme sur la superposition quantique). Voilà le pourquoi de mes pseudo variable caché dans le poste plus haut !
| Citation: |
| En effet, il ne peut absorber qu'un seul photon à la fois. La difficulté réside pour lui dans le fait que les deux photons sont indiscernables. Nous pouvons toujours dire que l'atome va absorber ou émettre un photon, mais nous ne savons jamais lequel des deux |
| Citation: |
| " Ainsi, il semblerait qu'une interaction ait lieu entre les deux photons, où l'atome servirait d'intermédiaire. |
Ce qui veut dire que l'état d'énergie change, soit par superposition additive ou soustractive relié aux phases et aux énergie incidante des photons influencer par le champs de l'atome (ses électron périfériques) !
Résultat :
| Citation: |
| Durant l'expérience, les chercheurs ont fait varier la longueur d'onde du laser de façon continue et ont observé les configurations de la molécule à différentes intensités. |
| Citation: |
| A faible intensité, le spectre mesuré est celui d'une molécule constituée d'un atome et d'un photon, ceci étant un spectre connu depuis une dizaine d'années. |
L'intensité étant ici relié aux énergie de l'états fondamentale de l'atome en question !
| Citation: |
| En revanche, à plus forte intensité, les chercheurs du MPQ ont observé une seconde résonance dans le spectre. |
Le temps réactionnelle des électrons périférique (champs électronique périférique de l'atome versus son état fondamentale) engandre des phénomène intermédiaire par l'intensité de plus en plus forte qui agit comme addition de superposition de phase des états d'énergie (l'interaction semble présenter de plus forte énergie via ) a cause des multiples photons qui interagis et versus le temps d'excitation et de réémission de l'état transitionnelle de l'atomes (de son état électronique périférique et sa recherche constante d'énergie fondamentale) ! La résonance viens de cela !!!!!!!
| Citation: |
| Celle-ci ne pouvait s'expliquer que par un couplage de l'atome avec deux photons. |
Une sorte de superposition d'états donc !!!!!
| Citation: |
| Pour créer cette résonance, deux photons laser devaient être absorbés par la molécule au même instant. A faible intensité, le système semblait imperméable et les photons seuls arrivant un par un, étaient rejetés par la molécule. |
Disont qu'ici rien peut indiquer la simultanéité des absortion versus l'état vibratoire du champs électronique qui entoure l'atome et qui oscilles versus l'influence de ses interaction multiples venant de point différent sur l'excitation des champs électronique (toujours situé en périférie de l'atomes)
| Citation: |
| En augmentant l'intensité, de plus en plus de paires de photons se formaient dans la lumière et donc de plus en plus d'états "un atome et deux photons". |
Ici les paire de photon peuvent résulter d'un couple de résonnance par émission succéssive et très brève, rien nous indique si le phénomène est réellement simultané !
Bien que le comportement soit quantique, il semble bien vouloir exclure le mécanisme de Strodinger (sauf si les émission son véritablement simultanée !) sur la cohérence quantique, il semble y avoir une descrimination relié aux états d'énergie des photons !!!!!!! Et le tout sans hasard, mais bien de dimension déterminisme (le ET de Strodinger est donc exclut ici !!!)
Gilles
_________________
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Johnny
Chroniqueur
Inscrit le: 10 Avr 2008
Messages: 282
Localisation: st-jean
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| Posté le: Sam 03 Mai 2008 12:09 am Sujet du message: |
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Allo
Trrees intéressant gilles levesve ..merçi 
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Johnny pour vous servir!! |
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