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Une nouvelle preuve du caractère quantique du monde
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Astroclick Index du Forum »  Physique... » Une nouvelle preuve du caractère quantique du monde
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Auteur Message
André
administrateur


Inscrit le: 07 Jan 2007
Messages: 11028
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 Message Posté le: Sam 05 Juin 2010 11:44 pm    Sujet du message: Une nouvelle preuve du caractère quantique du monde
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Salut à tous

Des chercheurs du CEA Iramis [1] apportent une nouvelle preuve du caractère quantique du monde, même à notre échelle.

Ils ont observé, pour la première fois, que des mesures successives sur un objet macroscopique supraconducteur [2]) peuvent contredire une propriété mathématique démontrée pour tout système se comportant suivant les lois de la physique classique, et connue sous le nom "d’inégalité de Bell en temps ".

Ces résultats sont publiés dans la revue Nature Physics du 1er juin 2010.

Depuis le début du 20ème siècle, un débat philosophique autour du concept de réalisme [3] du monde anime les physiciens.

Les propriétés des objets existent-t-elles avant d’avoir été mesurées ou sont-elles au contraire définies par des superpositions d’états ?

Concrètement, un objet peut-il, par exemple, se trouver simultanément à deux endroits différents avant d’avoir été observé ?

Pour formaliser ce débat, le physicien John Bell établit en 1964 des inégalités en supposant que le monde est régi par la physique dite "classique".

Ces inégalités sont clairement réfutées expérimentalement pour la première fois par l’équipe d’Alain Aspect, dans les années 1980:

l’étude de deux photons corrélés [4], séparés par une grande distance, révèle ainsi la nature intrinsèquement quantique du monde:

deux objets peuvent être si intimement "enchevêtrés" que parler de l’état de chacun d’eux n’a plus de sens, même lorsqu’ils sont très éloignés l’un de l’autre.

En 1985, le physicien Anthony Leggett propose une inégalité similaire à celle de Bell, appliquée cette fois, non pas à deux objets séparés spatialement, mais à un unique objet mesuré à des instants successifs, d’où le nom d’"inégalité de Bell en temps".

Cette inégalité, qui n’avait jusqu’alors jamais été réfutée expérimentalement, vient d’être testée et "violée" pour la première fois par un groupe de chercheurs du CEA.

L’originalité de leurs résultats repose, entre autres, sur le choix du système étudié: au lieu d’utiliser un objet naturellement quantique comme un photon , un atome ou un électron , les chercheurs ont testé un circuit électrique macroscopique composé de jonctions Josephson [5] et de condensateurs.

En mesurant ce circuit, ils réussissent à réfuter l’inégalité de Bell en temps, montrant ainsi la nature "véritablement" quantique du circuit:

il n’a pas d’état électrique bien défini s’il n’est pas mesuré, et ne peut être mesuré sans que son évolution temporelle n’en soit profondément modifiée.

Si elle apporte une nouvelle vérification originale des propriétés fascinantes du monde quantique, cette première violation de l’inégalité de Bell en temps ouvre aussi la voie à de nouvelles pistes de recherche.

"Nous nous demandons notamment si la méthode de mesure utilisée ne pourrait pas servir à conserver par "rétro-action quantique" [6] une superposition quantique, le principe de superposition stipule d’états électriques,

en dépit des perturbations inévitables de l’environnement qui tendent à la détruire", précise Agustin Palacios-Laloy, chercheur au CEA Iramis.

"Une telle maîtrise pourrait déboucher sur des applications en traitement quantique de l’information", conclut-il.

L’inégalité de Leggett stipule qu’une certaine quantité fL(t), calculée à partir de mesures successives sur un objet classique, doit rester inférieure à 1 (région blanche).

La mécanique quantique prédit à l’inverse (courbe bleue) que fL(t) peut dépasser 1 (région jaune).

Les mesures (points et barrettes d’incertitudes rouges) effectuées par les chercheurs du CEA suivent la prédiction quantique.

Le point (Graphie) désigné par la flèche verte réfute de plus l’inégalité établie par Leggett. Le circuit électrique étudié est donc "véritablement" quantique, dans le sens où il n’obéit pas au réalisme: son état électrique n’existe pas s’il n’est pas mesuré et sa mesure le perturbe de manière fondamentale.

Notes:

[1] Institut Rayonnement Matière Saclay (http://iramis.cea.fr/), en collaboration avec le physicien théoricien A. Korotkov de l’Université Riverside de Californie.

[2] Supraconducteur: matériau conduisant l’électricité sans résistance, et donc sans perte d’énergie par échauffement.

[3] Réalisme: propriété du monde selon laquelle les propriétés d’un objet existent indépendamment de leur observation. La physique quantique est une science qui décrit le monde comme non réaliste et probabiliste.

[4] Paire de photons corrélés: deux grains de lumière (La lumière désigne les ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des...) produits simultanément par une même source, et ayant des polarisations opposées.

[5] Jonction Josephson: dipôle électrique (Le dipôle électrique est un conducteur électrique possédant deux bornes.) constitué de deux électrodes supraconductrices séparées par une mince barrière isolante.

[6] Rétro-action quantique: procédé consistant à mesurer faiblement et continument un objet quantique, et à rétroagir sur lui en fonction de l’information acquise.

Référence:

Experimental violation of a Bell’s inequality in time with weak measurement, Agustin Palacios-Laloy, François Mallet, François Nguyen, Patrice Bertet, Denis Vion, Daniel Estève and Alexander Korotkov.
Nature Physics, 1er juin 2010
http://www.nature.com/nphys/journal/vao ... s1641.html

Pour en savoir plus:

Point de vue du physicien Johan E. Mooij, de l’Université de technologie de Delft:
http://www.nature.com/nphys/journal/v6/ ... s1698.html

Illustration: CEA

La source ;

http://www.techno-science.net/?onglet=news&news=7872 et CAE

Amicalement
_________________
Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.

Einstein, Albert,
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Madarion
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Messages: 2063
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 Message Posté le: Dim 06 Juin 2010 5:51 am    Sujet du message:
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En gros la supériorité des prédictions quantiques sur les prédiction atomiques.

Si je dévoile une couche supplémentaire de la matière il est indéniable que des questions restées en suspend le siècle dernier vont trouver des réponses. C'est logique !
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gab
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Inscrit le: 10 Jan 2007
Messages: 1451
Localisation: montreal

 Message Posté le: Lun 14 Juin 2010 11:30 pm    Sujet du message:
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Bonsoir

Citation:
En gros la supériorité des prédictions quantiques sur les prédiction atomiques


Je ne comprend pas ta réponse mandarion? peut-tu la reformuler autrement?

Tchaos
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Madarion
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Messages: 2063
Localisation: Sud de la France

 Message Posté le: Mar 15 Juin 2010 5:25 am    Sujet du message:
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La science quantique est plus adapté pour expliquer le monde que la science atomique.

Tout simplement
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b1a2s3a4l5t6e7
Moderateur en chef


Inscrit le: 22 Jan 2007
Messages: 3095
Localisation: Québec,(Québec),Canada

 Message Posté le: Mer 16 Juin 2010 9:46 pm    Sujet du message: Une nouvelle preuve du caractere quantique du monde
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Salut, l'approche quantique pour analyser notre monde a notre echelle, demeure abstrait pour la grande majoritee de nous, j'aimerais que certain(e) specialiste nous donne des exemples simple pour se faire comprendre.

Dans un monde concret comme le notre, on peut evalue' et mesurer presque tout et faire des estimations, on peut faire aussi des statistiques et estime' des probabilitees Smile , il faudrait bien qu'on nous donne des exemples, claire et precise pour nous faire comprendre que le monde quantique se situe aussi a notre echelle Exclamation Surprised .
_________________
Merci de votre attention et de votre intérêt
Pierre Jones-Savard
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Madarion
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Messages: 2063
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 Message Posté le: Jeu 17 Juin 2010 4:25 am    Sujet du message:
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Pour le moment pas encore, mais ça viendras !
Il va nous falloir observer les phénomènes sous un autre angle de vus.

---

Souvenez-vous de la série de science fiction star-treck.
le docteur Mackood et Monsieur Spock avez un tricordeur.

>> http://en.wikipedia.org/wiki/Tricorder

C'était un petit ordinateur genre IPhone munis de capteurs.
L'un de ses capteurs étaient un analyser de spectre.
Et bien il leur permettait de décortiquer la composition de l'air.

Nous faisons aujourd'hui exactement pareil en astronomie.
C'est une méthode simple, rapide et naturelle


---

Ce qui va changer entre les deux sciences n'est pas la façons de faire.
Car nous fairons comme nous faisons aujourd'hui.

Mais nous allons changer les outils :

Au lieu de mesurer la masse et la charge d'une particule pour la désigner,
nous lui donneront d'abord un vecteur et une intensité.
Ensuite, la direction de ce vecteur nous donnera ses charges dans tel ou tel domaine.

La science quantique viendra s'emboiter au dessus de la science atomique.
Comme étant son supérieur hiérarchique.

Mais je te parle d'un changement de plusieurs centaines d'années dans nos livres, nos écoles et notre industrie.
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