Mécanique quantique : une faille éliminée dans l - Futura
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Actualité>Mécaniquequantique:unefailleéliminéedansl'expérienced'Aspect Futura-Sciences Le26/06/2013à09:25-Par LaurentSacco,Futura-Sciences Mécaniquequantique:unefailleéliminéedansl'expérience d'Aspect On affirme généralement que l’expérience d’Alain Aspect, et d’autres similaires destinées à tester la mécanique quantique avec les inégalités de Bell, ont réfuté les modèles déterministes locaux proposés pour la remplacer, ce qui n'est pas vrai à strictement parler. L’une des voies ouvertes pour contester ces expériences vient cependant d’être fermée grâce à un détecteur de photonsparticulièrementefficace.Lamécaniquequantiqueensortrenforcée. NielsBohretAlbertEinsteinétaientendésaccordsurlestatutdelamécaniquequantique qu'AlbertEinsteinpensaitêtrenonfausse,maissimplementunedescriptioneffectivedeladualité onde-corpuscule.AvecleparadoxeEPR,ilavaittentédemontrerquelesidéesdeBohr conduisaientàadmettredessignauxplusrapidesquelalumière,encontradictionaveclathéorie delarelativité.©Ehrenfest,Wikipédia Albert Einstein n’a jamais été satisfait de l’interprétation orthodoxe de lamécanique quantique avancée par Bohr, Heisenberg, Dirac et Born. Pourtant, il était très bien placé pour comprendre la mécanique quantique puisque ses travauxontétéàl’originedeceuxd’Heisenberg,deBroglieetSchrödinger.Onsimplifiesouventsapositionendisant qu’il était incapable d’accepter l’apparition des probabilités enphysiquequantique et qu’il ne voulait pas renoncer au déterminisme. Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/actu/d/physique-mecaniquequantique-faille-eliminee-experience-aspect-47262/ Page1/4 Actualité>Mécaniquequantique:unefailleéliminéedansl'expérienced'Aspect Futura-Sciences En fait,Einstein a été le premier à introduire le calcul des probabilités en mécanique quantique avec sa théorie des transitionsdansl’atomedeBohr.C’estcettethéoriequ’Heisenbergvaprendrepourbasepourdécouvrirsamécanique matricielle. Einstein n’était donc pas foncièrement opposé à l’usage des probabilités en physique quantique, mais commeill’afaitremarquerdansunelettreàPauliparaphrasantCatonl’Ancien: « Je ne dis pasprobabilitatem esse delendam ,maisprobabilitatemessededucendam ,cequiesttrèsdifférent». Degaucheàdroite,lesauteursdufameuxparadoxeEPR,AlbertEinstein,BorisPodolskyetNathan Rosen.L'articlequ'ilsontpubliéensembleen1935arévélélephénomènedel'intricationquantique. ©DP LeparadoxeEPRetlesinégalitésdeBell PourEinstein,lesvraiesloisdelaphysiquequantiquedevaientpermettredecomprendrepourquoil’utilisationducalcul des probabilités pour comprendre lesorbitalesatomiquesétaitunenécessité.Ilétaitsansdouteaussiprofondément insatisfaitduconflitentrelesconceptionsdel’espaceetdutempsselonlamécaniquequantiqueetselonsathéoriede larelativitégénérale.Anticipantsansdoutelesproblèmesquel’onallaitrencontrerententantdeconstruireunethéorie quantiquedelagravitation,ilrefusaitdoncdecroirequeleséquationsdécouvertesparHeisenberg,Born,Schrödinger etDiracreprésentaientlasolutiondéfinitiveàl’énigmedesquantadelumière. C’estsansdouteenraisondetoutessesconsidérationsqu’EinsteinaétéconduitàdécouvrirlefameuxparadoxeEPR. Pour lui, ce phénomène, que l’on sait profondément lié à la notion d’intricationquantique, devait signifier qu’il devait probablementexisterdesvariablescachéesqui,siellesétaientconnues,nonseulementpermettraientdedonnerune meilleuresolution,pluscomplète,àl’énigmequantique,maisaussirestaureraitundéterminismefondamental. Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/actu/d/physique-mecaniquequantique-faille-eliminee-experience-aspect-47262/ Page2/4 Actualité>Mécaniquequantique:unefailleéliminéedansl'expérienced'Aspect Futura-Sciences Danslesannées1960,lephysicienJohnBell,icidanssonbureauduCern,adécouvertqu'untest permettaitdedépartagerEinsteinetBohrdanslecasdecertainesalternativesàlathéorie quantiqueorthodoxe.Àl'époque,latechnologienepouvaitpasencoresuivre,maisdanslesannées 1970,toutachangé.En1982,AlainAspectetsescollèguespurentréaliseruneexpérienceimportante faisantpencherlourdementlabalanceenfaveurdeBohr.©Cern OnsaitquelesinégalitésdeBell,etsurtoutl’expérienced’AlainAspectquiapermisdelestester,ontrenforcélepoint devuedel’écoledeCopenhague.Lesnombreuxarticlesconsacrésàdesexpériencessurl’effetEPR,menéesparfois afindetesterd’unenouvellefaçonlesinégalitésdeBell,répètentadnauseamquecesexpériencesdonnentraisonà Bohr et tort à Einstein dans la mesure où elles excluent les théories à variables cachées dites locales. En fait, à rigoureusementparler,celaestfaux,etpersonnen’enajamaisfaitmystèredanslacommunautéscientifique,même sicelan’estpastrèsbienconnudupubliccultivé. Lestroispointsfaiblesdestestsavecphotonsintriqués En effet, les expériences menées avec des paires dephotonsintriqués possèdent trois points faibles. Une réfutation imparabledesthéorieslocalessupposeraituneexpériencenecomportantaucundecespointsfaibles.Onchercheàen réaliserunedepuislongtemps,maissanssuccèspourlemoment.Leschercheursontpuremédieràaumoinsl’undes pointsfaibles,celuiquiexigequelesexpériencessoientfaitesavecdesdétecteursquinepeuventêtreconnectésplus rapidementquelalumièrependantquel’oneffectuedesmesuressurdespairesdeparticulesintriquées.AlainAspect avait déjà résolu ce problème en 1982 avec ses collègues. Un autre de ces points faibles est plus délicat, puisqu’il postuleunecertainelibertédanslechoixdesmesuresàfaireparunobservateur.Maislàaussi,onpeutréaliserdes expériences,commecelled’AntonZeilingeretsescollèguesen2010. Le problème le plus facile à comprendre, mais qui s’est révélé peut-être le plus difficile à résoudre, est celui de l’efficacitédeladétectiondesparticulesintriquées.Eneffet,notammentdanslecasdesexpériencesaveclesphotons, quelquesdizainesdepourcentdeceuxcréeslorsdecesexpériencessontdétectés.Onestdonccontraintdepostuler malgrétoutquel’échantillonnageestsuffisammentimportantpourconduireàdesconclusionssolides.Celarevientà postuler qu’un sondage réalisé avec un nombre restreint de personnes est finalement fiable pour prévoir l’issue une élection avec peu de chances de se tromper. Un opposant à l’interprétation orthodoxe de lamécanique quantique pouvait jusqu’à présent soutenir (bien que ce soit un peu tiré par les cheveux) que tous les tests avec des photons réalisésjusqu’icin’étaientpasconcluantsenraisondeceproblèmed’échantillonnage. Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/actu/d/physique-mecaniquequantique-faille-eliminee-experience-aspect-47262/ Page3/4 Actualité>Mécaniquequantique:unefailleéliminéedansl'expérienced'Aspect Futura-Sciences L'expériencequiapermisauxphysiciensd'éliminerl’undesdéfautsdestestsdesinégalitésdeBell. Elleaétémenéeparuneéquipeinternationaledechercheursaméricainseteuropéens.©IQOQI Wien,JacquelineGodany,2012 Problèmed'échantillonnagerésolu Une telle contestation est désormais impossible, comme l’a montré dernièrement un article publié dansNature par Zeilinger et ses collègues. Les chercheurs ont utilisé des détecteurs de photons très efficaces. Il s’agit de systèmes supraconducteursrefroidisàtrèsbassetempérature(100mK),quel’onappelledestransition-edgesensors (TES). Ils permettentdedétecter98%desphotonsintriquésdansuneexpériencedetestdesinégalitésdeBell.Lephénomène de l’intrication quantique est alors confirmé avec un écart aux prédictions des théories déterministes locales faisant intervenir 70 sigmas, comme on le dit dans le jargon des physiciens. Rappelons qu’en physique, on accepte une découvertequandonobtientunemesureavecaumoins5sigmas,commecefutlecasaveclebosondeHiggs. Nous sommes donc en présence d’un test extrêmement solide. Mais il faut garder à l’esprit, comme on le faisait remarquerprécédemment,quelestroisvoiesrestantespourcontournerlestestsportantsurlesinégalitésdeBellsont encoreàfermersimultanémentauseind’uneseuleexpérience. Source:http://www.futura-sciences.com/magazines/matiere/infos/actu/d/physique-mecaniquequantique-faille-eliminee-experience-aspect-47262/ Page4/4
