La physique des horizons/nouveauté CEA( 3 bis) :encore la décohérence!

 Réponse au  Pr.Chaverondier  qui est en fait presque une suite logique à l article précédent ......

Voici le copier –coller de sa question : « Je souhaiterais donc me limiter (pour l'instant) à une unique question afin de rendre la discussion plus progressive donc plus claire. On considère :

* un flux F1 d'électrons dans un état de spin vertical (up pour 50% des électrons et down pour les 50 autres %)

* un flux F2 d'électrons dans un état de spin horizontal (droit pour 50% des électrons et gauche pour les 50 autres %)

Ces deux flux d'électrons ont donc même opérateur densité. Du point de vue de la mécanique quantique statistique, ils sont réputés indiscernables.

Considérons (si cela s'avère possible) un système mésoscopique, jouant le rôle d'appareil de mesure de spin horizontal des électrons. Si ce système mésoscopique entre en interaction avec un électron dans un état de spin vertical (un des électrons du flux F1) il se met dans un état superposé |résultat = spin horizontal droit> + |résultat = spin horizontal gauche>.

Si ce système mésoscopique est suffisamment bien protégé de son environnement, il est possible d'étudier la dynamique de décohérence progressive de ce « chaton de Schrödinger » et d'en conclure qu'il a interagi avec un électron qui n'est pas dans un état de spin horizontal.

Au contraire, si ce système mésoscopique entre en interaction avec un électron dans un état de spin horizontal (droit ou gauche), un des électrons du flux F2, il n'y a pas décohérence. L'ensemble électron + système mésoscopique reste dans un état pur non superposé |résultat = spin horizontal (droit ou gauche)>.

Du coup, est-il possible de mettre à profit l'information supplémentaire apportée par l'étude de la dynamique de décohérence du système mésoscopique pour parvenir à distinguer le flux F1 du flux F2 (contrairement à ce qui se passe si l'on se contente de l'information obtenue _une fois la mesure de spin terminée_, information plus pauvre modélisée par le formalisme des opérateurs densité) ?

Je crois que oui, mais je préfère m'en arrêter là en attendant d'avoir votre réponse sur cette question très délicate et ne surtout pas aborder (pour l'instant) la suite avant de savoir si cette première étape (la plus délicate en fait) rencontre votre accord. »

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J ai retrouvé , à peu prés , votre proposition en anglais sur Internet à la référence suivante : Schild's Ladder / Decoherence (Applet) / created Tuesday, 1 January 2002 / revised Saturday, 5 January 2002

If you link to this page, please use this URL: http://www.gregegan.net/SCHILD/Decoherence/DecoherenceApplet.html

Copyright © Greg Egan, 2002. All rights reserved.

D ‘ailleurs l auteur ajoute par precaution!:” These are not realistic experiments, but they serve as simple illustrations of the basic idea. Real experiments have been performed to verify these principles, mostly using photons.) etc  

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J AVOUE AVOIR EU DE LA DIFFICULTE A CERNER TOUT CE QUI DECOULE DE VOTRE QUESTION ; mon passé d’expérimentateur me montre toujours   d abord les difficultés d une manip ….Je reprends donc point par point /

-1 ;J e passe déjà rapidement sur les difficultés de mise en polarisation parfaite d un faisceau d électrons ( avec définition d un plan de polarisation soit vertical soit horizontal) . C’est une fonction d onde   de BROGLIE qui le définit . Ce n est pas une onde électromagnétique ! La littérature montre largement les limites et les rendements de polarisation des moyens actuellement utilisés , pour les accélérateurs  de particules notamment .

-2 : Vous avez raison vos deux flux ont la meme matrice densité et sont indiscernables quantiquement ;mais peut-être c’est là tout le problème de l usage de la matrice densité : a mon avis ce formalisme est trop vague ( donc reste incomplet)

-3 :Sur la possibilité de la définition et la préparation d un systeme mésoscopique   capable de détecter   « un flux » d’électrons polarisés de diverses caractéristiques a ,a’ , b ,b’ , j avoue mon incompétence technologique : peut-être trouverait on la bonne réponse au CEA ?

-4 : J avoue aussi que votre proposition de suivi de «  la dynamique de décohérence » m intéresse mais me trouble en meme temps … Car il s’avère que c’est expérimentalement possible puisque les gens d’ESTEVE l ont indirectement fait pour le quantronium   et je vous en ai indiqué d autres exemples dans mon dernier article , la référence de LAURENT GUYON du CEA /GRENOBLE . J’en reste modestement là car je trouve assez spéculatif de cogiter sur l utilisation de matrices densité réduites et sur un environnement   suffisamment( et sagement) « rangé dans son coin » pour permettre de pouvoir continuer à quantifier la vitesse de décohérence, point de mesure par point de mesure  !

bien sincérement