Que vais-je devenir si mes lecteurs se mettent à traduire le journal anglo saxon avant moi ?C ‘estainsi queDominique MAREAUm’invite à commenter un des articles et me donne la version OSCARdes phénomènes décrits ! je vous en propose par conséquent ma traduction perso
« Une version quantique du chat de Cheshire a été proposée »
(Note du traducteur ) :Jusqu ‘a présent , je ne connaissais que le célébrissime chat de Schrödingeret sa lignée de chatons . En tant que garçon, je me suis toujours refusé à lire ALICE au pays des merveilles et il se trouve que le chat du Cheshire est un chat de fiction tigré qui apparaît dans le roman de Lewis Carroll etprésente la faculté d'apparaître et de disparaître selon sa volonté,)
Physicists reveal a quantum Cheshire cat
18 Nov, 2013
«C'est bien la chose la plus curieuse que j'ai jamais vue dans ma vie ! " se ditAlice quand elle vit disparaître un chat du Cheshire et ne laisser que son sourire subsister derrière lui. Ce n'est pas seulement au Pays des merveilles , cependant, que les propriétés des objets peuvent exister indépendamment des objets eux-mêmes . C'est la conclusion d'un groupe de physiciens en provenance d'Israël et DURoyaume-Uni, qui ont montré comment les lois étranges de la mécanique quantique permettraient àun photon d'être dans un endroit et sa polarisation circulaire se trouver dans un autre .
Ce résultat contre-intuitif a été obtenu grâce au concept de la mécanique quantique dit « de post- sélection ». En physique classique , les conditions initiales d'un ensemble de particules et les règles régissant le comportement de ces particules sont suffisamment complètes pour déterminer dans le futur les propriétés des particules à un point quelconque . Ce n'est pas le cas en mécanique quantique , pour laquelle l'évolution d'une particule reste intrinsèquement probabiliste . Ainsi, alors que les résultats d'une mesure effectuée sur un ensemble de particules offrent une distribution de probabilité connue , les résultats individuels ne peuvent pourtantpas en être dégagés…. .
La post- sélection , procédure mise au point par Yakir Aharonov de l'Université de Tel Aviv , comprend la préparation d' un groupe de particules dans un état initial , mesurer chacune des particules à un certain point dans le temps, et puis effectuer une deuxième série de mesures un peu plus tard . Ce que seraient les résultats de mesures intermédiaires , , implique en moyenne certains résultats obtenus pour les mesures ultérieures , mais sans les déterminer . Si le groupe est ensuite divisé en sous-groupes en fonction de ces résultats ultérieurs , l'identité des membres de ces différents sous- groupes donneuneinformation qui ne peut être obtenue qu’après les mesures finales , mais pas avant.
Superposition des chemins
Dans son dernier travail , Aharonov a fait équipe avec Sandu Popescu de l'Université de Bristol , Daniel Rohrlich de l'Université Ben Gourion et Paul Skrzypczyk , à l'Université de Cambridge. Le groupe a mis au point une expérience , dont il dit qu ‘ilpeut être mis en œuvre avec la technologie actuelle , et dans laquelle les photons polarisés horizontalement passent individuels par un séparateur de faisceaux et traversent alors une série de dispositifs optiques avant d'être inscrit dans l'une des trois détecteurs . En quittant le diviseur de faisceau , chaque photon se trouve dans une sorte de superposition des deux chemins différents possibles pour atteindre les autres appareils , les deux voies qui représentent alors les deux bras d'un interféromètre ( voir figure " Un chat du Cheshire optique" ) .
Schéma de l'expérience Cheshire
Les dispositifs sont choisis et disposés de telle sorte que le premier des détecteursclique seulement lorsque le photon est dans un état de superposition précis, et c'est cet état qui est post- sélectionné. Les chercheurs évaluentalors ce qui se passe avec photon - le chat de Cheshire – et avec sa polarisation - le sourire - dans cet état post- sélectionné. Ils constatentque le détecteur de photons révéleraittous lesphotonvoyageant le long du bras gauche , et que le détecteur de polarisation mesurera occasionnementle moment angulaire dans le bras droit . " Nous semblons voir ce que Alice a vu , " écrivent les chercheurs , " un sourire sans le chat ! "
Les chercheurs soulignent que cette analyse se trompecar ellerepose sur deux types de détecteurs utilisés à des moments différents , et que, siilsétaient utilisés simultanément , les détecteurs montreraienttoujours le photon et sa polarisation ensemble dans le même bras . Mais Aharonov et ses collègues affirment qu'ils peuvent « repousser le paradoxe " en effectuant ce qu'on appelle des « mesures faibles» , qui ne fournissent pas les valeurs définitives des paramètres de particules , mais qui ont la vertu de ne pas détruire complètement l'état quantique d'une particule , comme d'habitudecela se produit pendant le processus de mesure .
Savoir effectuer des mesures faibles
Les chercheurs disent que des mesures faibles peuvent être alorsmenées sur la trajectoire des photons par le remplacement du premier détecteur dans leur expérience hypothétiquepar une caméra CCD et en plaçant une feuille de verre dans l'un des bras . La déviation par le verre - qui révèle que les photons on t voyagé vers le bas par le bras et qui sont enregistrés par la caméra – est faite délibérément beaucoup plus petite que la largeur du faisceau de photons , et l' incertitude qui en résulte estensuite réduite par de multiples mesures . De manière analogue , la polarisation est mesurée en plaçant un élément optique adapté à l'un des bras et l'enregistrement par une déviation à angle droit par rapport à celle provoquée par la feuille de verre .
Le point crucial de cette procédure révisée , explique l'équipe israélienne au Royaume-Uni , est qu'elle peut être utilisée pour mesurer des paramètres différents en même temps . Ainsi, les chercheurs affirment ,que mettre le verre et l'élément optique dans le bras droit de l'interféromètre prouverait que la polarisation pourrait exister indépendamment de son photon . Ce qui signifierait , écrivent les chercheurs , qu'ils avaient " enfin découvert le « Cheshire cat " .
" Au-delà de l' ordinaire "
Ayant eu à attendre 21 mois entre l'affichage de sa proposition sur le serveur de prépublication arXiv puisle voir publié au New Journal of Physics , Popescu reconnaît que les proposde son groupe n'ont pas été bien accueillis par tous les arbitres qu il’ ont examiné i . " Il est au-delà du grand public , " dit-il. " Mais la mécanique quantique a été ainsi traitée depuis près de 100 ans et les gens ne la comprennent toujours pas profondément. Mais des effets de ce genre, qui exposent l'étrangeté de la mécanique quantique , peuvent aider à sa découverte . "
Popescu dit que l'effet Cheshire cat est très général - qu'il n'y a rien en principe pour empêcher la séparation de, disons , le spin de la charge d'un électron , ou un atome de son énergie interne . En effet , une alternative à la proposition expérimentale actuelle impliquerait de couper un groupe d'électrons à partir de son propre champ magnétique . Reveler cephénomène de groupe ,souligne –t-il , cela aurait l' avantage de faire voir le chat du Cheshire sans ambiguïté à un seul instant dans le temps plutôt que patr la moyenne d'une série de mesures répétées ;toutefois cela , dit-il, exigerait des techniques expérimentales au -delà du domaine de la technologie actuelle.
Antonio Di Lorenzo de l'Université Fédérale de Uberlândia au Brésil convient que l' expérience proposée par Aharonov et collègues pourrait être utilisée pour trouver des chats quantiques de Cheshire . Mais il dit qu'ils se sont trompés dans le critère qu'ils utilisent pourles identifier. Plutôt que de considérer les résultats du " détecteur de chat » et ceux du « détecteur de sourire " séparément , soutient-il, ils devraient plutôt établir le produit de ces deux sorties . Une réponse non nulle , dit-il, devrait alors révéler le chat .
En savoir plus sur la mesurefaible " Éloge de la faiblesse» par Aephraim Steinberg , Amir Feizpour , Lee Rozema , Dylan et Alex Mahler Hayat
À propos de l'auteurEdwin Cartlidge est un écrivain de science basée à Rome
2 commentairesdont celui de Natalia TerikhovaNov 21 , 2013 22:50 : »C'est une « façon très intéressante pour expliquer des concepts quantiques aux étudiants . Je vais utiliser cet article pour mon cours de physique ! »
MON COMMENTAIRE
ILva surprendre mon lecteur (D.Mareau) /comme on dit àPRINCETON ( usa) : »THAT’S OLD STUFF ! » La post selection quantique repose sur une expérience proposée il y a une vingtaine d'années par le physicien John Wheeler reprenant le fameux dispositif des fentes de Young. Dans l'expérience de Wheeler, des télescopes placés derrière l'écran et observant les photons une fois qu'ils ont interféré et produit des franges sur l'écrancela détruit ces franges. Autrement dit, l'observation semble remonter dans le temps et modifierait rétroactivement le résultat de l'expérience. Stephen Hawking et Thomas Hertog en avaient conclu, dans un article de 2006 que « l'histoire de l'univers »et les phénomènes par lesquelselle se manifeste – dépend des questions qu'on lui pose ». L'existence des observateurssemblerait ensuite et en quelque sorteexercer un effet sur le passé !!! Les lois de la physique deviendraient donc flexibles en dépendant des observateurs ! je préfère une version attentiste : c'est l'observateur macroscopique qui crée l'univers observé à partir d'un indéterminisme quantique primordial.et la versiond’explication que m en donneDOMINIQUE MAREAU ( voir son commentaire hier)est cohérente avec un modèle OSCAR qui sous-tend l’intervention de son subquantiquea l’intricationde façon quasi-totale …ce qui me semble dangereux pour le principe de causalité !
La suite demain !
vais-je devenir si mes lecteurs se mettent à traduire le journal anglo saxon avant moi ?C ‘estainsi queDominique MAREAUm’invite à commenter un des articles et me donne la version OSCARdes phénomènes décrits ! je vous en propose par conséquent ma traduction perso
« Une version quantique du chat de Cheshire a été proposée »
(Note du traducteur ) :Jusqu ‘a présent , je ne connaissais que le célébrissime chat de Schrödingeret sa lignée de chatons . En tant que garçon, je me suis toujours refusé à lire ALICE au pays des merveilles et il se trouve que le chat du Cheshire est un chat de fiction tigré qui apparaît dans le roman de Lewis Carroll etprésente la faculté d'apparaître et de disparaître selon sa volonté,)
«C'est bien la chose la plus curieuse que j'ai jamais vue dans ma vie ! " se ditAlice quand elle vit disparaître un chat du Cheshire et ne laisser que son sourire subsister derrière lui. Ce n'est pas seulement au Pays des merveilles , cependant, que les propriétés des objets peuvent exister indépendamment des objets eux-mêmes . C'est la conclusion d'un groupe de physiciens en provenance d'Israël et DURoyaume-Uni, qui ont montré comment les lois étranges de la mécanique quantique permettraient àun photon d'être dans un endroit et sa polarisation circulaire se trouver dans un autre .
Ce résultat contre-intuitif a été obtenu grâce au concept de la mécanique quantique dit « de post- sélection ». En physique classique , les conditions initiales d'un ensemble de particules et les règles régissant le comportement de ces particules sont suffisamment complètes pour déterminer dans le futur les propriétés des particules à un point quelconque . Ce n'est pas le cas en mécanique quantique , pour laquelle l'évolution d'une particule reste intrinsèquement probabiliste . Ainsi, alors que les résultats d'une mesure effectuée sur un ensemble de particules offrent une distribution de probabilité connue , les résultats individuels ne peuvent pourtantpas en être dégagés…. .
La post- sélection , procédure mise au point par Yakir Aharonov de l'Université de Tel Aviv , comprend la préparation d' un groupe de particules dans un état initial , mesurer chacune des particules à un certain point dans le temps, et puis effectuer une deuxième série de mesures un peu plus tard . Ce que seraient les résultats de mesures intermédiaires , , implique en moyenne certains résultats obtenus pour les mesures ultérieures , mais sans les déterminer . Si le groupe est ensuite divisé en sous-groupes en fonction de ces résultats ultérieurs , l'identité des membres de ces différents sous- groupes donneuneinformation qui ne peut être obtenue qu’après les mesures finales , mais pas avant.
Superposition des chemins
Dans son dernier travail , Aharonov a fait équipe avec Sandu Popescu de l'Université de Bristol , Daniel Rohrlich de l'Université Ben Gourion et Paul Skrzypczyk , à l'Université de Cambridge. Le groupe a mis au point une expérience , dont il dit qu ‘ilpeut être mis en œuvre avec la technologie actuelle , et dans laquelle les photons polarisés horizontalement passent individuels par un séparateur de faisceaux et traversent alors une série de dispositifs optiques avant d'être inscrit dans l'une des trois détecteurs . En quittant le diviseur de faisceau , chaque photon se trouve dans une sorte de superposition des deux chemins différents possibles pour atteindre les autres appareils , les deux voies qui représentent alors les deux bras d'un interféromètre ( voir figure " Un chat du Cheshire optique" ) .
Schéma de l'expérience Cheshire
Les dispositifs sont choisis et disposés de telle sorte que le premier des détecteursclique seulement lorsque le photon est dans un état de superposition précis, et c'est cet état qui est post- sélectionné. Les chercheurs évaluentalors ce qui se passe avec photon - le chat de Cheshire – et avec sa polarisation - le sourire - dans cet état post- sélectionné. Ils constatentque le détecteur de photons révéleraittous lesphotonvoyageant le long du bras gauche , et que le détecteur de polarisation mesurera occasionnementle moment angulaire dans le bras droit . " Nous semblons voir ce que Alice a vu , " écrivent les chercheurs , " un sourire sans le chat ! "
Les chercheurs soulignent que cette analyse se trompecar ellerepose sur deux types de détecteurs utilisés à des moments différents , et que, siilsétaient utilisés simultanément , les détecteurs montreraienttoujours le photon et sa polarisation ensemble dans le même bras . Mais Aharonov et ses collègues affirment qu'ils peuvent « repousser le paradoxe " en effectuant ce qu'on appelle des « mesures faibles» , qui ne fournissent pas les valeurs définitives des paramètres de particules , mais qui ont la vertu de ne pas détruire complètement l'état quantique d'une particule , comme d'habitudecela se produit pendant le processus de mesure .
Savoir effectuer des mesures faibles
Les chercheurs disent que des mesures faibles peuvent être alorsmenées sur la trajectoire des photons par le remplacement du premier détecteur dans leur expérience hypothétiquepar une caméra CCD et en plaçant une feuille de verre dans l'un des bras . La déviation par le verre - qui révèle que les photons on t voyagé vers le bas par le bras et qui sont enregistrés par la caméra – est faite délibérément beaucoup plus petite que la largeur du faisceau de photons , et l' incertitude qui en résulte estensuite réduite par de multiples mesures . De manière analogue , la polarisation est mesurée en plaçant un élément optique adapté à l'un des bras et l'enregistrement par une déviation à angle droit par rapport à celle provoquée par la feuille de verre .
Le point crucial de cette procédure révisée , explique l'équipe israélienne au Royaume-Uni , est qu'elle peut être utilisée pour mesurer des paramètres différents en même temps . Ainsi, les chercheurs affirment ,que mettre le verre et l'élément optique dans le bras droit de l'interféromètre prouverait que la polarisation pourrait exister indépendamment de son photon . Ce qui signifierait , écrivent les chercheurs , qu'ils avaient " enfin découvert le « Cheshire cat " .
" Au-delà de l' ordinaire "
Ayant eu à attendre 21 mois entre l'affichage de sa proposition sur le serveur de prépublication arXiv puisle voir publié au New Journal of Physics , Popescu reconnaît que les proposde son groupe n'ont pas été bien accueillis par tous les arbitres qu il’ ont examiné i . " Il est au-delà du grand public , " dit-il. " Mais la mécanique quantique a été ainsi traitée depuis près de 100 ans et les gens ne la comprennent toujours pas profondément. Mais des effets de ce genre, qui exposent l'étrangeté de la mécanique quantique , peuvent aider à sa découverte . "
Popescu dit que l'effet Cheshire cat est très général - qu'il n'y a rien en principe pour empêcher la séparation de, disons , le spin de la charge d'un électron , ou un atome de son énergie interne . En effet , une alternative à la proposition expérimentale actuelle impliquerait de couper un groupe d'électrons à partir de son propre champ magnétique . Reveler cephénomène de groupe ,souligne –t-il , cela aurait l' avantage de faire voir le chat du Cheshire sans ambiguïté à un seul instant dans le temps plutôt que patr la moyenne d'une série de mesures répétées ;toutefois cela , dit-il, exigerait des techniques expérimentales au -delà du domaine de la technologie actuelle.
Antonio Di Lorenzo de l'Université Fédérale de Uberlândia au Brésil convient que l' expérience proposée par Aharonov et collègues pourrait être utilisée pour trouver des chats quantiques de Cheshire . Mais il dit qu'ils se sont trompés dans le critère qu'ils utilisent pourles identifier. Plutôt que de considérer les résultats du " détecteur de chat » et ceux du « détecteur de sourire " séparément , soutient-il, ils devraient plutôt établir le produit de ces deux sorties . Une réponse non nulle , dit-il, devrait alors révéler le chat .
En savoir plus sur la mesurefaible " Éloge de la faiblesse» par Aephraim Steinberg , Amir Feizpour , Lee Rozema , Dylan et Alex Mahler Hayat
À propos de l'auteurEdwin Cartlidge est un écrivain de science basée à Rome
2 commentairesdont celui de Natalia TerikhovaNov 21 , 2013 22:50 : »C'est une « façon très intéressante pour expliquer des concepts quantiques aux étudiants . Je vais utiliser cet article pour mon cours de physique ! »
MON COMMENTAIRE
ILva surprendre mon lecteur (D.Mareau) /comme on dit àPRINCETON ( usa) : »THAT’S OLD STUFF ! » La post selection quantique repose sur une expérience proposée il y a une vingtaine d'années par le physicien John Wheeler reprenant le fameux dispositif des fentes de Young. Dans l'expérience de Wheeler, des télescopes placés derrière l'écran et observant les photons une fois qu'ils ont interféré et produit des franges sur l'écrancela détruit ces franges. Autrement dit, l'observation semble remonter dans le temps et modifierait rétroactivement le résultat de l'expérience. Stephen Hawking et Thomas Hertog en avaient conclu, dans un article de 2006 que « l'histoire de l'univers »et les phénomènes par lesquelselle se manifeste – dépend des questions qu'on lui pose ». L'existence des observateurssemblerait ensuite et en quelque sorteexercer un effet sur le passé !!! Les lois de la physique deviendraient donc flexibles en dépendant des observateurs ! je préfère une version attentiste : c'est l'observateur macroscopique qui crée l'univers observé à partir d'un indéterminisme quantique primordial.et la versiond’explication que m en donneDOMINIQUE MAREAU ( voir son commentaire hier)est cohérente avec un modèle OSCAR qui sous-tend l’intervention de son subquantiquea l’intricationde façon quasi-totale …ce qui me semble dangereux pour le principe de causalité !
La suite demain !
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