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?toile Téléportation d'un Photon (26.09.2014)

Ven 26 Sep 2014, 21:37
Bonsoir,
un article du point :
http://www.lepoint.fr/science/un-pas-de-plus-vers-la-teleportation-26-09-2014-1866866_25.php

des scientifiques ont réalisé la "téléportation" d'un photon, un bon de 25 Km.

Par Chloé Durand-Parenti
Se téléporter quasi instantanément d'un endroit à un autre à la manière des héros de la série Star Trek, vous en avez rêvé ? Un photon l'a fait, ou presque... Dans un laboratoire de l'Unige, l'université de Genève, des chercheurs emmenés par le professeur Nicolas Gisin sont parvenus à téléporter l'état quantique d'un photon - c'est-à-dire la structure ultime de cette particule de lumière - dans un cristal distant de 25 kilomètres. Vous froncez déjà les sourcils ? Pensez à un canard en pâte à modeler. "La matière, c'est la pâte à modeler. La structure ou l'état, c'est le fait que cette pâte à modeler a la forme d'un canard", explique Nicolas Gisin. Imaginez maintenant que vous avez deux morceaux de pâte à modeler qui proviennent du même pot mais qui se trouvent à distance l'un de l'autre : le premier a une forme de canard, le second est informe. Si l'expérience réussit, à la fin, le premier morceau aura perdu sa forme tandis que le second sera devenu canard. "Il aura acquis la copie de la structure canard de l'original", précise le scientifique.

Lier au-delà de l'espace

Concrètement, dans l'expérience des chercheurs de l'Unige (qui vient de faire l'objet d'une publication dans la revue spécialisée Nature Photonics), il n'est pas question de pâte à modeler mais bien de deux photons provenant de la même source. Appelons-les Tic et Tac. Tic est propulsé dans une fibre optique tandis que son frère jumeau Tac est placé dans un cristal. Tic, dans sa course, est percuté par Paf, un troisième photon. Tous deux sont détruits par le choc. Mais, aussi étrange que cela puisse paraître, la marque de Paf se retrouve chez Tac, dans son cristal, alors même que Tac et Paf ne se sont jamais rencontrés. En clair, c'est comme si, en touchant Tic, Paf avait touché Tac. Dit autrement, la structure du photon Tic, impacté par Paf, se retrouve 25 kilomètres plus loin, dans le cristal où a été placé Tac. Le tout sans jamais être passé par un lieu intermédiaire. Elle s'est donc téléportée.

Mais, au fait, pourquoi faut-il que la pâte à modeler provienne du même pot ? Pourquoi, dans cette histoire, précise-t-on que Tic et Tac viennent de la même source, que ce sont des jumeaux ? C'est justement là que se trouve la clé de la téléportation quantique ! Car, dans le monde de l'infiniment petit, celui des atomes et des photons, régi par la physique quantique, il existe des objets qui, même s'ils se trouvent éloignés les uns des autres, forment un tout. "On dit qu'ils sont intriqués, explique Nicolas Gisin. De sorte que si l'un tressaille, l'autre aussi." Cela semble magique, mais, en réalité, ce n'est absolument pas la première fois qu'une telle expérience de téléportation quantique d'un photon réussit. Il y a dix ans, l'équipe de Nicolas Gisin était déjà parvenue à une téléportation sur une distance de 6 kilomètres.

Réseau de communication futuriste

"Désormais, la distance est de 25 kilomètres, mais ce n'est pas d'accroître la distance qui a été le plus difficile. L'originalité de notre nouvelle expérience réside dans le fait que la structure ne passe plus d'un photon à un autre photon, mais d'un photon à un cristal où un photon a été placé, et donc de la lumière à la matière", explique le scientifique. Or, ce cristal-là, même s'il ressemble à un vulgaire bout de verre d'un centimètre de long, n'est pas un cristal comme un autre. "C'est une mémoire quantique, c'est-à-dire qu'il est capable de garder la structure acquise à l'issue de l'expérience pendant un certain temps, alors que les photons, eux, filent comme la lumière." Et, pour saisir la mesure du pas qui vient d'être franchi, il faut se pencher un instant sur l'application qui pourrait être faite de ces recherches.

L'idée, c'est que, dans cette structure qui peut disparaître d'un endroit pour réapparaître à un autre, on pourrait très bien glisser des informations confidentielles. "Si on met un message secret dans la structure qu'on téléporte, il disparaît de chez l'émetteur et réapparaît chez le récepteur sans être passé par un lieu intermédiaire, c'est-à-dire sans donner la possibilité à qui que ce soit de l'intercepter, affirme Nicolas Gisin. Maintenant, si l'on imagine non plus une téléportation mais tout un réseau de communication quantique, sorte d'Internet futuriste, il faudra pouvoir synchroniser les différentes communications." Et c'est là que le cristal, cette fameuse mémoire quantique, intervient. "Elle permettra de dire à un photon attends, tu arrives trop tôt, à l'autre va chez madame Tartempion, pas chez sa voisine, etc.", lance le chercheur enthousiaste. Bien sûr, tout cela n'est pas pour demain, mais quand même...

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?toile Re: Téléportation d'un Photon (26.09.2014)

Sam 27 Sep 2014, 10:28
Passionnant en effet. Sauf que je n'ai pas la moindre idée de ce que peut être un photon devenu matière dans un cristal triste-pleure

Merci pour cet article Wink A +
myrtille
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?toile Re: Téléportation d'un Photon (26.09.2014)

Sam 27 Sep 2014, 10:45
Si des civilisations ont trouvé comment se déplacer rapidement d'un bout à l'autre de l'univers ou dans "l'Espace/temps", elles ont forcément résolu le problème de la transmission rapide de l'information. 
Cette expérience récente peut-t-elle laisser entrevoir une piste?
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?toile Re: Téléportation d'un Photon (26.09.2014)

Sam 27 Sep 2014, 16:59
Bonjour,

Ce n'est pas le photon lui-même qui est téléporté mais son état quantique entre trois photons intriqués qui pourraient théoriquement se retrouver séparés par tout l'univers... Cette transmission se fait instantanément peu importe la distance. Aujourd'hui, on est capable de la reproduire à 25 km... c'est hallucinant quand on sait qu'on travaille à des échelles quantiques.

Le deuxième point est que pour le moment, on est donc bien capable de transmettre un état quantique entre deux photons mais on ne sait jamais à l'avance quelle valeur (ex: 0 ou 1) est transmise à chaque fois. On constate une synchronisation aléatoire des deux photons (suite à une mesure) mais on ne peut pas envoyer par exemple un mot prédéfini... Si on fait dix mesures 1 ou 0 de l'un des photons, ex: 1000111011, les dix mesures du second photon seront aussi 1000111011. Sauf que cette séquence de mesure de 1 et de 0 est aléatoire, et on ne peut pas pour le moment l'envoyer en la décidant à l'avance...

Sauf que le monde de la PQ semble encore plus étrange à chaque fois qu'on essaie d'avancer. Certaines expériences très récentes impliquant un Prix Nobel semblent montrer la possibilité de téléportation de molécules biologiques comme l'ADN d'une façon disons quasi miraculeuse. 

La physique actuelle est tout à fait incapable d'expliquer ces constats tout à fait renversants.



Cordialement!

Julien


Dernière édition par irvingquester le Sam 27 Sep 2014, 20:35, édité 1 fois
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?toile Re: Téléportation d'un Photon (26.09.2014)

Sam 27 Sep 2014, 20:16
Bonsoir

Comme il n'y a pas de miracle cela peut signifier que les deux photons intriqués appartiennent au même système et bien qu'éloignés par des kilomètres restent associés dans le temps et dans une autre dimension que nous ne sommes pas capables de percevoir.
Il y a bientôt un siècle que les physiciens soupçonnent l'existence d'au moins une cinquième dimension (Kaluza), son existence lèverait le voile sur tout un tas de phénomènes actuellement très mal expliqués (charge électrique d'une particule, propriétés "quantiques" et maintenant peut-être l'intrication quantique).

Bonne soirée.

...
myrtille
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?toile Re: Téléportation d'un Photon (26.09.2014)

Sam 27 Sep 2014, 20:27
Bonsoir, 

Je voulais vous signaler la sortie,  depuis mars 2014, d'une nouvelle revue dédiée au Temps (elle s' appelle le Temps,  d'ailleurs), dans laquelle publient de nombreux physiciens français ou francophones de pointe:

www.doublecause.net/index.php?page=Revue_Temps.htm

"Le temps" et le virage actuel de la physique y sont largement abordés.
L'abonnement est possible mais certains articles sont publiés gratuitement.
myrtille
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?toile Re: Téléportation d'un Photon (26.09.2014)

Mer 01 Oct 2014, 21:27
Bonsoir, 
A propos de photons, encore une autre expérience faite par des chercheurs de l'université de Prinstone:
Ils seraient arrivés à solidifier de la lumière:


http://dailygeekshow.com/2014/09/16/lumiere-solide-atome/

En avez  vous entendu parler? 

Ça m'a fait penser à ces cônes de lumière tronqués qui sont souvent décrits dans le observations d'ovnis.
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?toile Re: Téléportation d'un Photon (26.09.2014)

Mer 01 Oct 2014, 23:02
@myrtille a écrit:Bonsoir, 
A propos de photons, encore une autre expérience faite par des chercheurs de l'université de Prinstone:
Ils seraient arrivés à solidifier de la lumière:


http://dailygeekshow.com/2014/09/16/lumiere-solide-atome/

En avez  vous entendu parler? 

Ça m'a fait penser à ces cônes de lumière tronqués qui sont souvent décrits dans le observations d'ovnis.

Bonjour, on va avoir notre sabre laser façon Stars Wars si je comprends bien ... j'en rêvais ! Very Happy Wink

Je ne comprends rien de rien à ce monde quantique ... Serait-ce l'horizon intellectuel de notre cerveau de primate (du mien en tous cas  Wink) A+
Alain2002
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?toile Re: Téléportation d'un Photon (26.09.2014)

Jeu 02 Oct 2014, 19:45
À Dominique59,
Feynman, le grand Feynman, amateur de boutades, disait à ses étudiants : «Si vous croyez avoir compris la physique quantique, c'est que vous n'avez rien compris !»

En effet, pour "comprendre" une chose nouvelle, il nous faut construire un modèle mental à partir de nos expériences sensorielles, lesquelles par définition sont "macroscopiques".
Or aucun des phénomènes ou effets dont se préoccupe la physique quantique, de dimensions quasi infinitésimales, n'a d'équivalent dans le monde, en quelque sorte "parallèle", où nous vivons.
Ainsi, le photon n'est pas une bille minuscule non plus qu'une onde comme on appelle les rides qui se forment dans l'eau calme quand on y jette une pierre. Il est à la fois particule et onde quantifiée (de valeur fixe).
Une particule encore virtuelle, qui n'a donc pas connu la décohérence pour apparaître dans notre monde sous forme de particule "réelle", peut être dans deux états opposés simultanément, comme si, par exemple, les pièces d'un jeu d'échecs pouvaient être à la fois blanches et noires : difficile de jouer une partie dans ces conditions !
Schrodinger, un autre grand physicien, a décrit une expérience de pensée (de pensée seulement, heureusement !) dans laquelle il faisait dépendre la vie d'un chat enfermé dans une boite (pauvre chat!) de l'état d'une particule encore non "décohérée". Selon les calculs de la physique quantique, comme la particule est simultanément dans les deux états opposés, le chat dans la boite devrait être à la fois mort et vivant. Ce qui n'a pas de sens pour nous.
Alain Aspect, à qui on doit la première expérience probante sur le phénomène des photons intriqués,  souligne dans ses conférences que celui-ci ne s'explique définitivement pas dans le cadre d'un espace "newtonien" (indépendant de la matière) et d'une "flèche du temps" (allant inexorablement du passé vers le futur). Espace et temps pourraient en fait n'avoir de réalité que dans le monde "macroscopique" où nous vivons. Lequel n'est pas le "vrai" monde, fondamental car c'est le monde quantique qui l'est.
Cette conception révolutionnaire pourrait fournir une réponse à la question:« Qu'y avait-il avant le Big bang? »
Ce serait qu'avant ce phénomène, il n'y avait que des particules virtuelles sans espace ni flèche du temps. Pas de flèche du temps parce que tout ce qui se passerait dans cet univers, par ailleurs sans "information" "émergente", serait réversible.
En effet ce qui caractérise notre monde, c'est l'irréversibilité des événements : si l'on casse un verre, il y a peu de chance qu'il se reforme tous seul intact. Cette irréversibilité est manifeste aussi par l'entropie croissante de l'univers officiellement guetté par la "mort tiède".
Ce qui caractérise le phénomène des particules intriquées, c'est qu'il n'est pas concerné par le transfert d'énergie, mais seulement du voyage apparemment instantané de l'information qui lui est associée, par exemple, pour le photon, sa polarisation.
Les physiciens cramponnés à la Relativité d'Einstein ont donc souligné que le phénomène d'intrication ne permettait pas de remettre en cause le concept majeur de la Relativité qui est l'existence d'une vitesse limite intangible dans l'univers (le nôtre) qui est celle de la lumière.
Vitesse indépassable, et même inatteignable à aucun véhicule, fût-il extra-terrestre ...

Irquinvest a raison : si les photons intriqués transmettent instantanément de l'information, nous ne pouvons pas "décider" néanmoins si le premier photon transportera une information codable, par exemple, après convention, un 1 binaire (ou un 0).
Sauf que ...
La couverture du numéro de ce mois d'octobre de la revue "La Recherche" est consacrée à "L'incertitude quantique La fin du principe d'Heisenberg ?"
Heisenberg est un physicien qui a calculé que l'on ne pouvait connaître simultanément la position et la vitesse d'une particule sans la perturber totalement.
Dans l'article, on lit que cet absolu quantique - comparable à la vitesse de la lumière pour la relativité - pourrait être tourné si on ne perturbe pas trop la particule pour connaître ses caractéristiques.
On pourrait utiliser cette possibilité pour adresser un message instantané. Si l'on veut transmettre 110101 par exemple. On examine "en douceur" son état. S'il est 0 on le bloque, s'il est 1, on le laisse passer. Puis on s'occupe du photon suivant en laissant passer  seulement le premier ayant l'état arbitrairement noté 0. Et ainsi de suite. En théorie cette fois, il n'y a pas de limite au phénomène de l'intrication qui peut s'étendre à l'univers entier.
Si cela est possible les "explorateurs" ET, des "artégènes" selon moi, pourraient envoyer à leur planète d'origine leur moisson d'information, instantanément, aux "biogènes" restés bien à l'abri des périls spatiaux, chez eux.

Cordialement, Alain2002
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?toile Re: Téléportation d'un Photon (26.09.2014)

Jeu 02 Oct 2014, 21:51
@Alain2002 a écrit:... S'il est 0 on le bloque, s'il est 1, on le laisse passer. Puis on s'occupe du photon suivant en laissant passer  seulement le premier ayant l'état arbitrairement noté 0. Et ainsi de suite ...

Si vous êtes obligés d'expédier les photons intriqués pour lire une information vous ne gagnez rien. Ces particules vont continuer à se "traîner" à 299792, 458 Km/sec, la vitesse des ondes radio.
En admettant que l'on sache enfermer pour une longue durée une particule dans un "conteneur" (cristal ?), pour que le système "instantané" fonctionne il faut que les particules intriquées soient déjà à leurs positions spatiales d'émetteur/récepteur ce qui sous-entend qu'il faut commencer par envoyer l'émetteur ou le récepteur à son emplacement. Si la cible est à 20 années lumière nous ne sommes pas sortis de l'auberge.
A part ces difficultés je pense qu'avec les avancées physiques/technologiques sur les cristaux on va finir par pouvoir lire le spin d'un photon tournant en rond dans un cristal sans que la mesure perturbe sa polarisation.

Bonne soirée.

...
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?toile Re: Téléportation d'un Photon (26.09.2014)

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