L’intro de Nicotupe

Nicolas Gisin présente dans son livre un concept que je ne connaissais personnellement pas : l’intrication quantique. Bien comprendre ce que c’est et pourquoi c’est révolutionnaire (oui, vous m’avez convaincu M. Gisin) n’est pas chose facile et je vais tenter ici une brève explication. “Intrication” “quantique”, deux mots peu simples.

Commençons par quantique : on en a déjà parlé ici. La physique quantique est cette branche de la physique en laquelle ne croyais pas Einstein, qui présente un monde « quantifié », ou les valeurs prises par l’énergie par exemple sont bien particulières. Elle ne sont pas « continues », on ne peut pas choisir n’importe quelle valeur.
Mais ce n’est pas tout, la physique quantique met fin au déterminisme. Une mesure donne un résultat tiré au hasard parmi une liste de résultat. Une sorte de lancer de dé ou chaque face du dé aurait plus ou moins de chance d’apparaitre. La valeur de cette mesure n’est connue que lorsque la mesure en question est faite. Avant cela, on parle d’état quantique, c’est l’information de probabilité d’apparition de chaque résultat de mesure. Dans le cas de particules quantiques, le résultat de la mesure n’est donc pas déterminé à l’avance, la mesure détermine la particule.

Le concept d’intrication seul va vous paraître simpliste. Prenez deux cartes à jouer : un as de coeur et un as de trèfle, une carte noire et une carte rouge. mélanger les sans regarder, faites les mélanger, perdez complètement la notion de où est la noire et où est la rouge. Enfermez alors chacune de ces cartes dans une enveloppe. Plus tard, les enveloppe scellée peuvent avoir voyagé et se retrouver dans des espaces très différents : l’une par exemple sur ma table à Paris et l’autre sur la table d’Alan à Lausanne. Si j’ouvre mon enveloppe et regarde la couleur de la carte, cela détermine complètement la couleur de l’autre carte. Même à distance, les couleurs des deux cartes sont toujours liées. On pourrait dire, et M. Gisin confirmera ou infirmera, que les cartes a jouées sont en intrication non quantique. Bon, il est vrai que l’intrication non-quantique n’a jamais passionnée personne, principalement parce que la couleur de la carte dans chacune des deux enveloppes était bien déterminée depuis le début, depuis le moment où l’on avait mis celles-ci dans une enveloppe.

On en arrive alors au sujet de ce livre, l’intrication quantique. Imaginez maintenant mettre en intrication des états quantiques. C’est à dire créer un système de particules liées comme les deux enveloppes sont liées. La différence avec les enveloppe qui rend cette découverte importante c’est que la mesure d’une des particules détermine totalement la mesure de l’autre mais cette mesure reste quantique, c’est à dire que le résultat de la mesure n’est connu qu’au moment où on la fait. Ainsi, on a deux particules, qui peuvent être très éloignées et pourtant, si je mesure l’une, la mesure de l’autre est instantanément déterminée sans même qu’il puisse y avoir eu à nouveau un contact entre les deux particules.

Le livre de Nicolas Gisin prend un long moment à expliquer ce nouveau concept par le biais d’un jeu, le jeu de Bell, où l’on ne peut pas gagner sans intrication. Il présente ensuite des expériences notables qui prouvent la validité de ces concepts. Enfin il présente des applications dont l’une tout a fait étonnante : la téléportation quantique qui déplace un état quantique d’un endroit à un autre.

Tout au long de ce livre est discuté le concept de non-localité. En effet l’intrication quantique donne l’impression d’une interaction à distance que la physique a rejeté depuis bien des années et qui avait été définitivement anéantie avec la relativité. C’est la question ouverte de ce livre, comment expliquer, comprendre, modéliser cette non localité? Et ce sera aussi l’objet de plusieurs de nos questions!

L’interview de la semaine

Nous recevons Nicolas Gisin, professeur à l’Université de Genève, auteur de l’excellent livre “L’Impensable Hasard: non-localité, téléportation et autres merveilles quantiques” publié à l’automne 2012 chez Odile Jacob.

» Retranscription de l’interview (merci Leo pour le boulot!)

» La vidéo de la conférence de Nicolas Gisin le 26 février 2013: “Quand la science rejoint la science fiction, de Newton à la téléportation quantique”. Conférence donnée le mardi 26 février 2013

Les dessins de Nicotupe

Le son de la semaine

Le chant circadien du coq

» Plus d’infos sur le page du son

Les quotes de la semaine

Toutes deux tirées de l’Impensable Hasard, de Nicolas Gisin

That Gravity should be innate, inherent and essential to Matter, so that one Body may act upon another at a Distance thro’ a Vacuum, without the mediation of any thing else, by and through which their Action and Force may be conveyed from one to another, is to me so great an Absurdity, that I believe no Man who has in philosophical Matters a competent Faculty of thinking, can ever fall into it
– Isaac Newton

I am a quantum engineer, but on Sundays I have principes
– John Stewart Bell (le Bell du jeu de Bell)

Plugs & Annonces

• Nous allons changer de serveur. C’est Mathieu qui s’est occupé de tout. On fait une tentative de bascule ce week-end (demain soir vendredi). Ça risque de supposer une petite interruption de service (une page de maintenance), n’hésitez pas à revenir plus tard… Et dans tous les cas, si vous êtes abonnés au podcast via itunes ou autre, ça ne posera aucun problème, vous pourrez nous écouter comme d’habitude.
• Notre Lucile préférée – qui fait de temps en temps une illustration pour Podcast Science, notamment les quizzes – a tenté un nouveau format: la vidéo! Elle a prêté ses feutres à une vidéo pour Draw Me Why, qui explique pourquoi les oignons font pleurer.
  C’est super bien fait, vous pouvez retrouver la vidéo sur Kidi’Science: http://kidiscience.cafe-sciences.org/articles/pourquoi-on-pleure-quand-on-coupe-des-oignons/
  
• Enfin, une petite précision de David: le dernier épisode que nous avons publié qui concernait notre live à l’espace Pierre Gilles de Gennes “l’Amour est dans la pipette” existe dans deux versions, une version mp3 classique (avec le son, quoi) et une version m4a pour les utilisateurs de i-bidules divers (iphones, ipads, etc.), qui affiche les images et dessins de la soirée de manière synchronisée avec le texte!

Prochaine émission

Jeudi 18 avril 2013, 21h30, Marco
Il est toujours bon de savoir quels éléments ont amené à l’élaboration d’une théorie, cela permet de mieux l’appréhender, et avec la mécanique quantique ce n’est pas du luxe!
Mais l’émergence de la mécanique quantique nous a surtout fait ravaler notre orgueil. Et une belle leçon d’humilité comme celle-ci mérite d’être contée! Attention au changement d’heure

Bonne semaine 🙂

La chatroom

 à l’heure irlandaise