Le pouvoir de l imaginaire 53

Avant de revenir sur les problèmes de l expansion de l espace ou de la possible fatigue de la lumière que me pose un de mes lecteurs , je fais un détour par un autre problème traité ici déjà avec MM CHAVERONDIER / MICALEF / NOLATS etc.   et qui se rapporte a   l’intrication de particules élémentaires ou de photons , leurs propriétés   et le suivi de leur décohérence ……Derrière ces questions se dissimulent à la fois l énigme scientifique de la description complète de notre univers quantique et également un problème philosophique lancinant …Je rappelle à mes lecteurs qu ils pourront retrouver dans mes archives de septembre 2010 mes dernières réflexions   sur les derniers résultats de l équipe de SACLAY / IRAMIS/ESTEVE sur le quantronium , NOTES   dont les remarques de CHAVERONDIER ont été exclues à sa demande ……

   Comme membre de la Communauté de physicsworld.com –( news, views and information for the global physics community from IOP ) je reçois régulièrement les articles électroniques parus   et l un d’eux publié par Kate McAlpine ( a science writer based in the US) m a beaucoup intéressé…….car il a précisément trait à ce sujet .

Très sommairement je rappelle que le point de départ est le paradoxe EPR /EINSTEIN /PODOLSKI/ROSEN   que j ai d abord traité dans la PHYSIQUE DES HORIZONS HUMAINS puis ensuite dans le cadre du POUVOIR DE l IMAGINAIRE   parce que ses conclusions provisoires me semblent constituer   un défi   et montrer l’impuissance de l état actuel de notre théorie quantique a la suite des inégalités de BELL , celles de LEGGETT ,les expériences de ALAIN ASPECT etc.   Mes lecteurs me pardonneront j espére s ils ont l impression de lire ceci pour la 2 eme ou 3 eme fois !

Donc ce que je vais développer aujourd’hui , en vous parlant de l article de KATE McALPINE   est une étape provisoire de ma réflexion sur ce sujet …..Dans son article elle retrace l historique nécessaire à comprendre les expérimentations actuelles ….En 1964-1966 John Stewart Bell) dégage les relations ( inégalités) que, selon la théorie quantique , doivent respecter les mesures sur des états intriqués dans l'hypothèse ( EINSTEIN) d'une théorie déterministe locale à variables cachées. Jusqu'à présent, l'expérience démontre que les inégalités de Bell sont systématiquement violées, nous forçant à renoncer à une des deux hypothèses suivantes:

-Un objet ne peut occuper qu'un seul endroit de l'espace à un instant donné (principe de localité).

-Un signal ne peut aller plus vite que la vitesse de la lumière dans le vide.

Dans les expériences de Bell deux observateurs éloignés l un de l autre mesurent , par exemple, la polarisation de particules intriquées dans des directions différentes et calculent la statistique des   corrélations entre elles.Cela a été réalisé dans les années 1970 par Stuart Freedman et John Clauser puis dans les années 1980 par Alain Aspect, lequel a utilisé des photons intriqués

RESULTAT :la rumination des physiciens en conclue que le monde quantique bafoue la théorie du «réalisme local » c'est-à-dire l'espoir que les objets présentent des propriétés définies selon que nous nous penchons sur eux ou non…. C est pourquoi .notre intuition naturelle ne nous permettant pas d'appréhender la réalité de façon non locale, la corrélation entre les particules intriquées -.nous parait inacceptable…….. « Alors PAPY sur quel pied danser ? » dirait ma petite fille !

En 1985, le physicien Anthony Leggett propose une inégalité similaire à celle de Bell, appliquée cette fois, non pas à deux objets séparés spatialement, mais à un unique objet mesuré à des instants successifs, d’où le nom d’"inégalité de Bell en temps".

Cependant en 2003, Anthony Leggett se réveille et   essaie de restaurer le principe de réalisme en sacrifiant celui de la localité. Si deux entités peuvent « organiser leurs corrélations »grâce à une forme de communication instantanée, alors peut-être qu'il est encore possible que chacune d'elles présentent des propriétés définies. Le scénario du « Réel mais non-local » de Leggett franchit le test de Bell, mais est-il vraiment capable de décrire le monde quantique?

Quatre ans plus tard, les physiciens d’ Autriche, de Suisse et de Singapour répondent avec les données. Au lieu de mesurer les états de polarisation linéaire utilisée jusqu’alors , ils ont cherché des corrélations entre des polarisations de type elliptiques – c'est-à-dire des combinaisons d'états linéaires et d’états circulaires. Ils en déduisent que même en supposant que les photons intriqués dialogueraient entre eux instantanément, les corrélations entre les états de polarisation violent encore les inégalités de Leggett. La conclusion est que l hypothèse d un pouvoir de communication instantanée n'est pas suffisante pour expliquer l’intrication et le réalisme doit lui aussi être abandonné.

Cette conclusion est désormais épaulée par Sonja Franke-Arnold et ses collègues de l'Université de Glasgow et l'Université de Strathclyde, qui ont effectué une autre expérience montrant que les photons intriqués montrent des corrélations plus fortes entre photons intriqués que cela ne serait autorisé pour des particules ayant des propriétés définies individuellement - même si on les condamnait à ne pas communiquer entre elles en permanence.SEULEMENT VOILA :plutôt qu utiliser   la polarisation, ils ont étudié les propriétés du moment angulaire orbital de chaque photon !.

« KESAKO . GRANDS DIEUX ???? »  Sursautent mes lecteurs !

Et bien voilà un photon ( la lumière) c est non seulement une onde electromagnétique   ,mais c’est aussi un phénomène de torsion !Le moment cinètique orbital des photons peut être compris en imaginant que l’onde s'enroule autour de l'axe du faisceau. LE MOUVEMENT DU PHOTON dans l espace peut dessiner un motif en tire-bouchon simple, une double hélice ou plusieurs hélices de plus en plus complexes quand le moment angulaire s accroît .Franke-Arnold et son équipe se sont donc concentrés pour commencer sur le modèle en double hélice.

La « manip »  est la suivante : un étudiant de Glasgow ,Jacquie Romero fit l'expérience d un tir d'un laser ultraviolet …..

sur un cristal optique conçu pour diviser ces photons de haute énergie en paires de photons intriqués dans l’ infrarouge.On les dirige ensuite sur un dispositif à contrôle holographique commandé par ordinateur, comme j en avais fait la suggestion à CHAVERONDIER ;;;

.Ces hologrammes ont été paramétrés pour éliminer les états complémentaires de moment cinétique orbital.Les photons qui ont franchi l étape holographique ont ensuite été comptés par un détecteur de photons uniques.

La corrélation entre deux photons intriqués, l'un avec un mouvement dans le sens orbital angulaire des aiguilles d une montre tandis que l’autre part dans le sens rétrograde est supposée pouvoir être prédite soit par les théories BELL/LEGGETT soit par la théorie quantique « académique » .«Nous avons délibérément désaligné nos hologrammes des états complémentaires et avons mesuré les corrélations résultantes », a expliqué Franke-Arnold.Les valeurs de coïncidence dans le détecteur ont eu lieu bien trop souvent pour s accorder avec la théorie Leggett.Elles ne se sont pourtant pas davantage accordées avec la théorie quantique «  canonique » !

LES GOUROUS DU NET ET LES PHILOSOPHES VONT SE REJOIUR !

"AU FOND notre principal résultat est un résultat philosophique», affirme Franke-Arnold.En effet les particules intriquées ne peuvent pas être décrits comme des entités individuelles, pas même avec une connexion télépathique instantanée   entre partenaires.

Simon Gröblacher de l'Université de Vienne souligne que ces expériences excluent tout réalisme pour une large classe de théories non locales Mais d'autres encore pensent qu elles ne sont pas décrites par les inégalités de Leggett.Sa première équipe a montré la violation des inégalités de Leggett par polarisation du photon, et il jubile de voir la violation vérifiée avec une autre propriété des photons."Les expériences semblent être plus simples, at-il ajouté, notant que la methode du moment angulaire orbital offre des options interessantes pour tester des superpositions de plus de deux états. J

J espere que ma photo passera

New Journal of Physics 12 123007.