4.a) Superposition et intrication quantique

Dans la littérature scientifique, il existe de nombreuses explications sur les phénomènes appelés superposition et intrication quantique. Voici de ne pas répéter autrement dit ce qui est dit dans Wikipedia ➹, au contraire, l'idée est de présenter un avis motivé sur la superposition et pourquoi on parle de communication instantanée entre particules intriquées quand tout entrelacée est la corrélation de l'ignorance de leurs états individuels.

En général, il n'est pas facile de suivre les explications académiques parce qu'ils ignorent les concepts de base et mélangent des concepts techniques complexes avec une terminologie fantaisiste –téléportation quantique, décohérence, interprétation de plusieurs mondes. La référence à Einstein et au paradoxe EPR ➹ permet d'accepter aveuglément les concepts de chat qui ne sont pas compris.

Enfin, si quelqu'un insiste pour essayer de comprendre les concepts de base susmentionnés, il finit par se présenter comme contraire à l'intuition et à les formaliser avec des formules mathématiques –Inégalités de Bell ➹– uniquement pour les professionnels de la physique théorique et de la philosophie grecque et orientale.

Le fait que les interprétations les plus sensationnelles de l'intrication quantique soient impossibles ne signifie pas que le développement scientifique et technologique n'a pas besoin de recherches sur les caractéristiques réelles des particules physiques. Il n'est pas non plus surprenant que certaines enquêtes ne soient pas expliquées publiquement avec précision, en tenant compte de la géopolitique du passé, du présent et sûrement du monde futur.

La confusion sur cette question découle de la principale caractéristique de la Mécanique Quantique, le principe d'incertitude de Heisenberg, qui nous oblige à travailler avec les fonctions de probabilité –fonctions de d'onde– ainsi l'impossibilité de prédire la valeur réelle des propriétés quantiques pour le problème de la mesure. La mesure informe d'un état passé car il affecte l'évolution de celui-ci, détruisant sa cohérence temporelle.

Pour expliquer l'intrication quantique, nous limiterons le cas du Spin des électrons et utiliser un exemple classique correspondant à des concepts Spin, superposition, intrication et la communication instantanée avec son homologue quantique.

  • Spin.

    Ce qui est pertinent est de savoir que le Spin est une propriété quantique qui peut prendre deux valeurs pour l'électron, mais vous ne pouvez pas connaître sa valeur sans en altérer la réalité physique, à savoir la mesure pour un temps particulier ne signale pas son état ultérieur puisque la mesure elle-même peut changer sa valeur. En d'autres termes, lorsque vous créez ou choisissez un nouvel électron, vous ne savez pas que Spin l'a.

    A la page sur la structure de l'Atome Global que nous avons consacré une brève section au principe de Pauli et un autre à Spin et moment angulaire orbital des électrons. Indépendamment de connaître sa valeur ou non, il convient de noter qu'un électron dans un atome peut changer sa valeur, mais il semble l’électron libre ne change pas son spin, bien qu'il soit encore inconnu. C'est parce qu'il ne peut être mesuré qu'une seule fois, et cela en supposant qu'il n'a pas changé par un facteur externe –la cohérence quantique en cas d'intrication.

    Notre exemple est une pièce qui tourne si vite sur la table que si nous prenons une image super rapide, nous ne savons pas quel sera le résultat.

    A priori, nous avons une fonction de probabilité de 50% qui est visage ou croix.

    C'est pourquoi la fameuse phrase du chat vivant et mort en même temps est dite, par la fonction de probabilité de l'onde. Intéressant, ce qui est contre-intuitif est l'exemple utilisé de vivant et mort, parce que le visage ou croix d'une pièce de monnaie, un Spin ou un autre, sont des exemples parfaitement intuitifs.

  • Superposition.

    Un autre aspect non moins intéressant est la manière d'interpréter les formules statistiques de probabilité ; comme on ne sait pas si c'est face ou croix avant de prendre la photo, on dit que c'est face et croix à la fois, que c'est à deux endroits en même temps ou qu'il est dans un état de superposition.

    Terminologie confuse, quand vous ne savez pas quel est l'événement réel, mais si sa probabilité, il est dit que les deux choses se produisent en même temps –l'événement et son contraire–, en dépit d'être des probabilités exclusives.

    C'est une métaphore conceptuelle inverse –traitant des caractéristiques des concepts abstraits comme des propriétés physiques des choses–, en plus, dans ce cas, c'est un événement impossible.

    En d'autres termes, que l'œil ne voit pas le face ou la croix alors que la pièce tourne –comme l'effet optique de l’image–, dire qu'il est superposé bien si vous enfantera l'image verrait qu'il est une hypothèse erronée. En outre, ils n'ont jamais trouvé un chat mourant.

    Superposition
    Hypothèse erronée
    Six images d'une pièce tournante sans voir le visage ou la croix

    En bref, la réalité physique n'est pas anti-intuitive mais l'hypothèse erronée. C'est certainement une erreur grave, car a priori il n'y a aucune raison scientifique de le justifier. Ce n'est pas une excuse pour dire que c'est une superposition de probabilités ; parce que le concept de probabilité le porte implicitement, et précisément pour indiquer qu'une possibilité exclut l'autre et que la somme de toutes les probabilités est toujours égale à une. En outre, ils ne le disent pas, les probabilités ne sont pas deux choses en même temps et ne sont pas à deux endroits en même temps ; parce que ce sont des concepts abstraits, à moins que nous parlions d'autres mondes.

    Un autre problème de la mécanique quantique avec l'ignorance de l'état réel et ses causes est que, si l'on met la photo dans une enveloppe sans la regarder et envoyé par la poste au pays B, disent qu'il est dans un état de superposition, même si dans l'enveloppe il n'y a qu'une seule photo et vous ne pouvez pas dire qu'il y a un chat enfermé ou une pièce qui tourne. L'exemple quantique correspondant de l'enveloppe serait un électron libre, puisque, nous l'avons vu, le Spin de ces électrons ne change de valeur que pour les cas possibles de décohérence quantique.

  • Intrication quantique.

    Imaginez maintenant que la caméra prenne deux photos et qu'elle soit synchronisée avec la vitesse de rotation, de sorte que si la première photo est face, la seconde est croix. Si nous mettons les photos sans les regarder dans deux enveloppes, et que nous envoyons une au pays B et l'autre au pays C, les photos seraient entrelacées puisque nous savons que si l'une est face, l'autre sera croix et vice versa.

    La Mécanique Quantique sait que parfois deux électrons ont des valeurs Spin opposées ; dans ce cas, vous avez plus d'informations sur un électron parce qu'il fait partie d'un système à deux particules. Il s'agit du jeu des probabilités conditionnées ; si l'on savait que l'on a un Spin ½ alors on sait que l'autre l'a -½. Dans ce cas, il est dit que les particules sont entrelacées.

    Logiquement, et sans tenir compte de la possibilité de la décohérence quantique, tant qu'aucune enveloppe n'est ouverte, il n'y a pas d'informations supplémentaires, mais au moment de l'ouverture d'une enveloppe, le contenu des deux enveloppes sera connu. Exactement la même chose peut être dit sur les valeurs de Spin des deux électrons.

    Du point de vue de la fonction de probabilité, on parle de superposition des fonctions de particules entrelacées dans le sens où la fonction de probabilité du système incorpore plus d'informations sur leurs particules par interdépendance mutuelle.

    L'intrication ponctuelle au moment initial est démontrée expérimentalement et il n'y a pas de problème à cet égard, à condition que le concept ne soit pas étendu à la communication instantanée ultérieure entre des particules séparées, puisque cette circonstance n'est pas démontrée expérimentalement.

  • Communication instantanée.

    Si nous ouvrons l'enveloppe imbriquée du pays B et que nous avons la photo avec la face de la pièce, nous saurons immédiatement que l'enveloppe du pays C a l'image de la croix, mais cela ne signifie pas que le facteur a couru pour mettre la photo croix dans l'enveloppe du pays C, mais il était déjà dans l'enveloppe depuis qu'il a été envoyé.

    Il convient de faire attention à la terminologie quantique, le fait de savoir immédiatement le contenu de l'enveloppe du pays C s'appelle l'collapse instantané de la fonction d'onde. En d'autres termes, puisqu'il n'y a plus d'incertitude sur son contenu, on dit que la fonction d'onde –fonction de probabilité– s'est collapsée, en mimétisme paradoxal clair avec le véritable collapse d'une onde mécanique.

    La communication instantanée entre les enveloppes ou les particules n'existe pas, du moins tant que les expériences sans chat enfermé ne le démontrent pas.

    Un autre exemple est la création de deux photons entrelacés dans l'annihilation d'un positron et d'un électron. Dans ce cas, c'est plus clair, parce que les photons droitiers et gauchers sont créés par la nature des particules qui les créent, et une fois créés, ils ne changent pas leur Spin –sauf la décohérence quantique– et ne communiquent pas les uns avec les autres, en dépit de être entrelacé.

    En ce qui concerne la communication instantanée d'informations, il n'existe pas non plus car les informations obtenues dans le pays B doivent être communiquées au pays C pour qu'il connaisse le contenu de son enveloppe sans avoir à l'ouvrir. Bien sûr, les informations conditionnées avec des codes préétablis peuvent avoir des effets, mais d'une manière équivalente à n'importe quel système classique ayant les mêmes caractéristiques.

  • Non-application du principe d'Incertitude.

    Il semble évident que connaître le contenu d'une enveloppe sans l'ouvrir, même si ce n'est pas instantané, n'implique aucun paradoxe. C'est un dépassement ou une exception du principe d'Incertitude de Heisenberg, ne supposez pas que la connaissance aucune limitation, pour ne pas avoir ouvert l'enveloppe ; ou ce qui est pareil, n'ayant pas fait la mesure en Mécanique Quantique.