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André
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Inscrit le: 07 Jan 2007
Messages: 11029
Localisation: Montreal 45.500°N, 73.580°W
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 Posté le: Mar 26 Juin 2007 12:50 am Sujet du message: Mécanique quantique : Comment réussir à observer un photon s |
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SAlut a tous
La mécanique quantique a, dès ses débuts dans les années 1920, posé un grave problème.
Celui de la mesure et de manière plus générale celui de l'observation. Peut-on observer un atome, une particule élémentaire sans les altérer et donc sans altérer la mesure elle-même ?
Effectivement le problème réside dans le fait que tout appareil de mesure ou simplement d'observation est composé d'atomes et de particules qui peuvent interargir avec l'objet de l'observation avant que l'observation ou la mesure ait pu être faite.
Ce problème est encore plus épineux avec les photons dont l'énergie est immédiatement absorbée par tout système d'observation. Pourtant on a réussi à observer et étudier des atomes seuls, des électrons, ...
Pourquoi n'y aurait-il pas moyen d'observer un photon ?
Shot at 2007-06-25
C'est chose faite et de très belle manière. Vous allez voir c'est tellement simple qu'on se demande comment on n'y a pas pensé plus tôt. Mais là réside aussi les belles découvertes scientifiques.
Donc une équipe de jeunes chercheurs de l'Ecole Normale Supérieure, Laboratoire Kastler-Brossel, a réussi à observer un photon seul.
La prochaine étape sera d'observer un photon en état de superposition. L'état de superposition correspond à la situation où une particule est dans deux états quantiques à la fois.
Ceci ramène aussi à la fameuse expérience de pensée nommée le chat de Schrödinger. Le savoir faire de ces physiciens pourrait bien mettre un terme à la question de savoir si le chat est vivant ou mort  .
C'est Michel Brune, Jean-Michel Raimond, Serge Haroche et des collègues brésiliens qui sont à l'origine de l'idée il y a une quinzaine d'années. Mais à l'époque les moyens techniques ne permettaient pas de réaliser l'expérience. Elle a été réalisée en septembre 2006 par Sébastien Gleyzes et Stefan Kuhr.
Pour réussir cette expérience, il fallait surmonter deux problèmes. Le premier, pouvoir mesurer le photon sans altérer son énergie. Le second, prendre au piège un photon suffisamment longtemps. Le premier problème a été résolu en prenant des atomes dans un état particulier dit de Rydberg.
Dans cet état, les atomes ne captent pas le photon. Par contre ses électrons sont sensibles au champ électromagnétique du photon.
Il suffit donc d'enregistrer les variations que subissent les électrons pour mesurer le photon.
Le second problème consiste à utiliser un piège à photon.
Il consiste en 2 miroirs espacés de 2,7 cm, refroidis à -273° Celsius pour augmenter au maximum leur réflexion. Dans ce piège, le photon parcourt près de 39000 km en étant réfléchi près d'un milliard de fois sur une durée de 0,13 seconde.
C'est durant cet intervalle de temps et dans ce petit espace que le photon est mesuré.
Par sa simplicité, on ne le remarque pas trop, mais c'est une expérience brillante et qui fera date. On peut s'attendre aussi à ce qu'elle influence et initie d'autres expériences importantes. Le jour de cette expérience a été un beau jour pour la physique
Sources;
http://www.onversity.net/cgi-bin/progactu/actu_aff.cgi?Eudo=bgteob&P=00000944
amicalement
_________________
Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.
Einstein, Albert, |
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