Mécanique quantique

Kartazion

Il est question de cryptographie. Plus précisément d'encryptage où le message à envoyer est connu et transmis à l'une des deux particules de la paire sans que le message soit lu. Dans un second temps le seul fait de lire le message chiffré, informe l'émetteur de cette action. Si l'on veut être exact, il est connu une information qui est le message, sans en connaitre les états exacts de la particule "encrypté" de l'émetteur. Lors de la lecture par le récepteur on en connaît non seulement le résultat du message donc, et celle des états fixés par l'effondrement de la fonction d'onde.

Kartazion

Sans en oublier la téléportation quantique.

[Utilisateur supprimé]

Pour la cryptographie quantique, oui on assure peut-être une transmission sans qu'un tiers puisse lire l'information, mais, la cryptographie « classique » fonctionne plutôt bien (jusqu'à qu'on trouve un algorithme quantique pour décomposer en temps polynomial un nombre quelconque en ses facteurs premiers ?).

Pour la téléportation quantique, je ne connais pas ce sujet du tout mais je me méfie de certaines « bizarreries » quantiques encore, comme le théorème de non-clonage mais là, je fais du hors-piste.

Dans le même ordre d'idée, aussi l'expérience de la « gomme quantique » est assez impressionnante et montre certaines difficultés conceptuelles de la physique quantique.

Kartazion

En effet l'algorithme de Shor aurait le pouvoir de déchiffrer une clé RSA quasi-instantanément.

Pour la gomme il est question de retardement pour en garder l'information antérieurement si l'autre devait disparaitre.

Pour la téléportation quantique voici un extrait de Wikipédia:

En 2009, des chercheurs américains ont transféré de manière instantanée l'état quantique d'un atome d'ytterbium vers un autre, à un mètre de distance. Une expérience précédente n'avait permis de « franchir » que quelques millimètres. C'est la seule téléportation qui ait été expérimentalement mise en œuvre.

En 2016, deux équipes de chercheurs ont réussi à téléporter l'état quantique d'un photon sur des distances respectives de 6 et 12 km de fibres optiques. Ces expérimentations ont été rendues possible grâce au phénomène d'intrication quantique.

En 2017, la presse a annoncé que des physiciens en Chine ont mis en place le projet QUESS (Quantum Experiments at Space Scale, « Expériences quantiques à l'échelle spatiale »), aboutissant au record de distance de téléportation quantique avec un effet EPR via des paires de photons « intriqués » transmises par un satellite.

[Utilisateur supprimé]

Téléportation quantique c'est juste la réalisation pratique de l'expérience EPR quand j'essaie de comprendre mais c'est peut-être encore autre chose. Si c'est ça, peu ou prou, je pense que parler de téléportation est encore source de confusion, car l'expérience EPR ne peut transmettre aucune information de manière instantanée, sinon on violerait un principe fondamental de la physique. Donc, je me méfie un peu.

On téléporte peut-être un état mais cet état doit être forcément possible avec une probabilité de 1/n où n est le nombre d'états finaux possibles. Ça reste une grosse contrainte. Désolé pour mon « pessimisme » sur la physique quantique mais je suis au contraire très confiant quand à trouver une théorie encore vraiment plus puissante et profonde éventuellement.

scd

Merci encore une fois pour ta clarté TurboLanding
Bon courage

[Utilisateur supprimé]

De rien, merci, et je vous « comprends » bien aussi.
Et j'arrête là, moi aussi.

Kartazion

@turboLanding Non. 

La téléportation quantique consiste à transférer l’état quantique d’un système vers un autre système similaire et distant, sans avoir besoin de transporter physiquement le système lui-même. En d'autres termes, c'est un moyen de transmettre l'information contenue dans un système quantique à un autre endroit, sans avoir à déplacer le système physique.

Courage.

Kartazion

J'oubliais. Qui dit paradoxe EPR, mit en évidence par l'intrication quantique, dit inégalités de Bell. Le sujet le plus complexe qu'il soit dans la discipline de la MQ. Enfin pour ma part. 

[Utilisateur supprimé]

Très clair au contraire pour moi. Le wikipédia est pas mal sur le sujet.

Kartazion

Donc tout le sujet porte justement sur le "transfert" de l'information. Sans cela la moitié des messages ici n'aurait pas lieu d'être. Réfuter le fait de la non-information possible "transféré" par des paires intriquées par ex., met en évidence la méconnaissance des bases du paradoxe EPR suivi des inégalités de Bell. Je suis que de rigueur dans mes propos pour essayer de rester au plus juste dans l'interprétation de la MQ. Mais finalement nous ne pouvons pas parler de transfert d'information. Comment l'exprimer ? Einstein appelait cela une action effrayante à distance.

PS. En effet cette fois-là exceptionnellement un petit passage de wiki évite de se répéter sur les fondements très simples de la téléportation du moment que vous comprenez ce qu'un état quantique est.

[Utilisateur supprimé]

Je passe les détails techniques que je ne pourrais de toute façon pas développer, mais l'essentiel de l'intrication, c'est la notion d'objet et de non-localité.

La physique porte sur des « objets », des choses ayant un état (ensemble de caractéristiques, une masse, une vitesse etc.) permettant des prédictions futures sur ces mêmes objets.

La physique quantique a déjà un peu bousculé cela avec la superposition d'états et l'indéterminisme.

Mais elle ne s'arrête pas là (ce qui dérangeait Einstein qui n'avait pas totalement tort), car elle a remis en cause aussi la localité, ce qui est beaucoup plus gênant en fait, car c'était quelque chose de très naturel et bien pratique.

Vous, moi, une table, un boulet de canon, ma télévision, un lustre etc., ce sont des objets spacialement bien délimités, nous les étudions en les considérant comme locaux : un objet par définition, à priori, on va dire que c'est quelque chose qui possède des coordonnées x, y, z à l'instant t dans un référentiel. Et tout objet est à priori bien paramétré par ça. On obtient de bonnes choses reproductibles avec cette démarche, donc fructueuse.

Sauf que en fait peut-être pas, car en physique quantique, avec les photons intriqués, ce n'est plus « compatible ».

Ce qui ressemble pourtant bel et bien à un objet, « les photons intriqués » ne peut plus s'aborder ainsi, car ils semblent devoir être considérés comme un seul et même « objet ».
Puisqu'en effet , interagir sur un photon intriqué, c'est agir sur tous. Il ne faut même pas dire instantanément, car il n'y a pas « plusieurs temps », puisqu'il n'y a qu'un et un seul objet.

Donc "l'objet" « photons intriqués » réfute le principe de localité, dans le sens où on peut agir dessus, plus seulement en se « rapprochant » à un unique endroit, celui où se trouve l'objet, pour influer dessus mais en plusieurs endroits (là où se trouvent les photons intriqués), donc de manière séparée spacialement.

Et en agissant sur un photon intriqué ou sur un autre ou encore sur un autre, le résultat (qui est déterminé scrupuleusement par les calculs de physique quantique) touche bien ce qu'on a envie de comprendre comme un « objet », qui est ici l'ensemble des photons intriqués séparés pourtant spatialement.

On a donc ici tout ce qui ressemble à un objet non local. Très déroutant pour les physiciens d'avant.

Mais en fait, selon moi, cela montre que :
- soit nous sommes trop attachés à nos intuitions et que la notion de localité est désuète ;
- soit que l'on ne doit plus parler d'objet au sens intuitif mais de quelque chose de plus subtil et efficace, qui reste encore à décrire.

scd

Encore merci pour ta grande patience TurboLanding
Ton commentaire final numéro 1 qui tape dans le mille 
Ton commentaire final numéro 2 pose le problème de l'identification d'une projection* d'un objet à cet objet lui même 
*sans détail par ce que j'entends par là (qui cherche trouve mais qui trouve ne dis rien)

[Utilisateur supprimé]

Vous voulez parler de la notion psychologique de projection, c'est bien ça ?

scd

non  (on est bien en géométrie) 

[Utilisateur supprimé]

Okey.

Alain24

turboLanding a dit :

En effet, mais les algorithmes quantiques ne sont aussi « simples » que les classiques. La physique quantique nous dit que forcément de l'information sera inaccessible de par, les fondements même de la théorie.
Par exemple, on peut savoir avec un ordinateur quantique si deux cartes sont de mêmes couleurs mais on ne pourra jamais savoir quelle est cette couleur.
Même si c'est pas mal c'est quand même une difficulté voire une limitation de l'informatique quantique.
Il y a plus à parier que les ordinateurs pourront résoudre avec une efficacité phénoménale des problèmes bien particuliers mais ne pourront sans doute pas remplacer totalement à eux seuls, les ordinateurs classiques.

Les ordinateurs coûtent un pognon de dingue mais pas les retraités !

Kartazion

@turboLanding vous dites: Donc "l'objet" « photons intriqués » réfute le principe de localité, dans le sens où on peut agir dessus, plus seulement en se « rapprochant » à un unique endroit, celui où se trouve l'objet, pour influer dessus mais en plusieurs endroits (là où se trouvent les photons intriqués), donc de manière séparée spacialement. 

Faux. Le principe de non-localité prédit justement le contraire et est remis en question par la physique quantique. Aucune influence n'est possible entre les particules intriquées lors de la mesure de l'une des particules. D'où la complexité du principe.

Suis d'aprèm. A ce soir si débat il y a

[Utilisateur supprimé]

Kartazion a dit :
Faux.

Si vous le dîtes.

Kartazion

Ben oui. Regardez :

Le caractère non-local des particules intriquées se définit comme suit:

- la transmission d'informations plus rapide que la lumière est inacceptable (Einstein). Pourtant la mesure de l'une des particules permet directement de dévoiler les états de l'autre quasi-instantanément. Même sur plusieurs dizaines ou milliers de kilomètres. Alors l'existence de variables cachées pré-établies doit contenir l’information au départ. Si c'est le cas alors il n'y aurait rien de compliqué.

- Mais John Bell propose le principe d'une expérience pour vérifier cela. Si l’inégalité n’est pas respectée alors il n'y a pas de variable cachée. Du coup il faudrait admettre le caractère déroutant non-local de la nature.

Reste à savoir ; que disent les expériences de l'inégalités de Bell ?

@turboLanding ?

[Utilisateur supprimé]

Oui ?
Je ne vois pas de question, mais je vous ai déjà donné une réponse vraiment complète, en tout cas bien suffisante.

Les inégalités de Bell ? Ce que donnent les expériences ? Il suffit de regarder le wikipédia mais vous connaissez, je pense, la réponse.
Bon courage.

Kartazion

Je souhaiterais bien connaitre la réponse. Je ne dis pas cela pour vous. Mais qui connaît la réponse ? Comme je l'ai dit plus haut, cela est, et pour moi, le sujet le plus complexe de la MQ.

[Utilisateur supprimé]

L'expérience d'Alain Aspect a montré que les inégalités de Bell ne sont pas  respectées et qu'il n'y a donc pas de variables cachées.

La physique quantique telle que formulée lors de sa découverte était et est donc bien complète.

Kartazion

Reste à admettre la non-localité en vue d'une explication cohérente. Là se pose la continuité de la difficulté. À ce niveau-là de la discussion, admettre c'est se dire que c'est comme ça et puis voilà. Il est écrit que l'information est portée par le potentiel quantique de l'onde pilote. Ce qui implique que la particule lors de sa rétractation de son oscillation permet d'en puiser l'information jusqu'à la surface de la mer d'énergie. À l'échelle de l'univers, la singularité gravitationnelle d'un trou noir supermassif représente la source informationnelle. Le mur de feu. Passage wiki : L'intrication de la particule émise par le trou noir avec le rayonnement de Hawking composé de plusieurs particules - photons - provenant de la particule absorbée mène à un paradoxe : la particule absorbée était déjà intriquée avec l'autre particule de la paire lors de la création par fluctuation du vide.

[Utilisateur supprimé]

Ce que j'ai écrit est la synthèse de mes connaissances sur la base de reflexions, discussions avec des personnes qui connaissent bien le sujet, et de diverses modestes lectures qui ont suivies.

Mais les personnes en question, elles aussi, l'acceptent (forcément, je ne connais pas de physiciens qui n'accepteraient pas de se baser sur les résultats reproductibles d'experiences) tout en continuant à avoir des interrogations.

Mais et là c'est personnel : je trouve que c'est un challenge exceptionnellement beau, stimulant et prometteur que de tenter de dépasser ces interrogations. C'est comme un cadeau de la vie...

Personnellement, je m'arrête donc à ces interrogations et ça me suffit. Je ne ressens pas le besoin d'aller plus loin.

Je me demande par contre, juste ce qu'est l'intrication d'une particule avec le rayonnement de Hawking, dont vous parlez ?

Kartazion

Une théorie en vu de comprendre la non-localité, mais pas que. [2205.14596] Black holes Entangled by Radiation (arxiv.org)

PS. Précédemment vous vouliez dire plutôt que la mécanique quantique est incomplète. Non ? 

[Utilisateur supprimé]

Non complète.
Le mieux est que vous lisiez et compreniez les expériences de Bell, sans cela, je n'arrive pas à imaginer comment aller plus loin.

Je pourrais bien vous faire une synthèse personnelle mais sans les détails techniques qui nécessiteraient que je me re-plonge dedans, je l'ai fait une fois en suivant tout ce qui est écrit ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Inégalités_de_Bell, et je n'en ai gardé que la conclusion synthétique telle que je me la formule personnellement.

Kartazion

Complète ? Je dois vous demander une source de vos avances, sans cela je ne peux vous prendre aux sérieux. Merci.

[Utilisateur supprimé]

Pardon ? Vous exigez de ma part des conditions ?
« Me prendre au sérieux » ?? J'ai l'air d'un idiot peut-être ?

Kartazion

Tout le monde travaille avec des références. De préférence de source fiable comme ArXiv ou JSTOR. Donc c'est normal de vous le demander.

[Utilisateur supprimé]

Oui, il y a « demander » et « demander autoritairement ». Ça fait plusieurs fois que ça se répète.
Arrêtons les frais, ce n'est bon ni pour vous ni pour moi ni pour personne que je continue cette discussion. Bonne continuation.

Kartazion

Je ne vois pas de quoi vous voulez parler. Dans tous les cas ça ne sert à rien d'annoncer des faits si vous n'avez aucune source à l'appui de vos dires. Ce qui me semble le cas. 

[Utilisateur supprimé]

Si vous le dites.

umrk

Un grand merci aux intervenants qui ont essayé de nous éclairer sur ces questions qui n'ont pas fini de nous étonner.

Bibix

turboLanding a dit :

HS : L'énergie d'une masse, c'est $E=mc^2+\frac{1}{2} m v^2$, et on en tire que l'énergie d'une masse au repos, c'est  $mc^2$.

Je suis en retard mais non, l'énergie d'une masse, c'est $E = \sqrt{(mc^2)^2 + (m v c)^2}$, ce qui donne bien $E = m c^2$ au repos.

[Utilisateur supprimé]

Je ne suis pas au point sur les détails techniques, mais ma formule est une approximation au premier ordre lorsque $v << c$.

yassinelha

pourquoi on s'interesse a l'equation de schrodinger independante du temps????

scd

Bonjour
Question mal posée
Le mieux est de travailler ses questions et en général on trouve ses réponses tout seul

yassinelha

bonjour...
ah bon..merci
juste une autre question...j'ai pas bien compris cette phrase "les fonctions d'ondes des etats stationnaires sont des fonctions d'etat dont l'energie E est fixee"
@scd

scd

Yassinelha je ne répondrai pas car je ne suis pas compétent
(tout juste j'ai saisi l'inanité de votre question précédente)
De plus en ce moment j'ai le soucis de penser intensément à mes problèmes d'algèbre et de géométrie afin d'être digne de  Zoia Ceaucescu et de son papa
 

yassinelha

ok monsieur @scd merci pour vos efforts.....

scd

Yassinelha ça me fait bizarre qu'on m'appelle monsieur avec l'âge mental que j'ai ... et en plus de cela socialement parlant ça ne me correspond pas
Je suis un punk 

yassinelha

c'est just une habitude....Par respect, j'invite quiconque essaie de m'aider, monsieur ou madame 
@scd

Area 51

yassinelha a dit :

j'ai pas bien compris cette phrase "les fonctions d'ondes des etats stationnaires sont des fonctions d'etat dont l'energie E est fixee"

En raison de : conservation de l'énergie $\Longleftrightarrow$ $\psi$ indépendant du temps (source : Emmy Noether).

yassinelha

Bonjour ...
c'est quoi l'utilité du vecteur densité de courant de probabilité ??...
Je sais connais juste la formule et non la signification probabiliste (physique).
Cordialement.

Kartazion

Je souhaite répondre sous le contrôle d'experts pour me rattraper.

Mais pour faire simple ; la densité de probabilité détermine la quantité d'une variable* étudiée. Cela peut être un courant, une particule, une position, de l'énergie ou toutes autres variables dans le temps sauf pour celle qui sont sujettes à la loi de conservation qui en restent constantes. Le courant de probabilité est le flux de densité de probabilité pouvant être par exemple pointé par un champ de vecteurs pour en déterminer une valeur de la variable en densité volumique. Parfois cette densité ponctuellement choisie peut aussi indiquer un état particulier du système. Il est souvent question d'états quantiques, ce qui peut être très utile pour pouvoir décortiquer un système dans sa compréhension à travers certaines similitudes comme les états cohérents d'un oscillateur, mais pas que.

* peut être un volume

Kartazion

Dans mes archives j'avais créé ce modèle ci-dessous. Il comprend plusieurs points, mais nous pouvons déjà y faire une distinction au niveau de la valeur constante en rapport de la valeur variable. On remarque que la valeur constante est invariante dans le temps. Dans un second temps la distribution de probabilité est une équation de Schrödinger et aux densités variables ou non, de la quantité de mouvement de l'onde-corpuscule.

Area 51

La densité de courant de probabilité $\bf{j}_p$, c'est par essence du $\text{Re} \big[ \psi^* (-i\hbar \bf{\nabla}) \psi \big]$ (modulo des facteurs liés aux caractéristiques de la particule, du milieu et de la géométrie). En multipliant $\bf{j}_p$ par la charge $q$ portée par les particules, on obtient de fait la densité de courant $\bf{j}$ (grandeur physique qui peut s'avérer utile).

Kartazion

Belle démonstration. La charge q se calcule en rapport de l'action d'un champ électromagnétique extérieur au système. J'y retiens la démonstration du couplage de l'opérateur impulsion. Alors que l'état stationnaire d'un système est représenté par une densité de probabilité du flux "constant" ; le flux total à travers une surface fermée est nul.