La brillante erreur d'Einstein : les états intriqués - Chad Orzel
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0:06 - 0:10Albert Einstein a joué un rôle clé dans
le lancement de la mécanique quantique -
0:10 - 0:13grâce à sa théorie de
l'effet photoélectrique -
0:13 - 0:17mais est resté profondément perturbé
par ses implications philosophiques. -
0:17 - 0:20Bien que la plupart d'entre nous
se souviennent encore de lui -
0:20 - 0:22pour sa formule E = mc^2,
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0:22 - 0:27sa dernière contribution majeure à la
physique est en fait un article de 1935, -
0:27 - 0:32coécrit avec ses jeunes collègues
Boris Podolsky et Nathan Rosen. -
0:32 - 0:36Considéré comme un article philosophique
bizarre jusque dans les années 80, -
0:36 - 0:40cet article EPR a pris une place centrale
pour une nouvelle compréhension -
0:40 - 0:44de la physique quantique,
avec sa description d'un phénomène étrange -
0:44 - 0:48maintenant connu sous le nom
d'« états intriqués ». -
0:48 - 0:52L'article commence en considérant une
source qui émet des paires de particules -
0:52 - 0:55chacune avec deux propriétés mesurables.
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0:55 - 0:58Chacune de ces mesures a
deux résultats possibles -
0:58 - 0:59de probabilité égale.
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0:59 - 1:02Disons 0 ou 1
pour la première propriété, -
1:02 - 1:04et A ou B pour la seconde.
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1:04 - 1:05Une fois qu'une mesure est effectuée,
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1:05 - 1:09des mesures ultérieures de la même
la propriété pour la même particule -
1:09 - 1:12donneront le même résultat.
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1:12 - 1:13L'étrange implication de ce scénario
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1:13 - 1:16est que, non seulement l'état de
l'état d'une seule particule -
1:16 - 1:18est indéterminé jusqu'à
ce qu'il soit mesuré, -
1:18 - 1:21mais que c'est la mesure
qui détermine l'état. -
1:21 - 1:24De plus, les mesures
s'influencent mutuellement. -
1:24 - 1:27Si vous mesurez une particule
comme étant dans l'état 1, -
1:27 - 1:29et que vous poursuivez
avec le deuxième type de mesure, -
1:29 - 1:32vous aurez 50% de chance
d'obtenir soit A soit B, -
1:32 - 1:35mais si vous répétez ensuite
la première mesure, -
1:35 - 1:38vous aurez 50% de chance
d'obtenir zéro -
1:38 - 1:41même si la particule avait déjà
été mesurée à 1. -
1:41 - 1:45Donc, permuter la propriété étant mesurée
redistribue les cartes, -
1:45 - 1:47permettant une nouvelle valeur aléatoire.
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1:47 - 1:51Les choses deviennent encore plus étranges
quand vous observez les deux particules. -
1:51 - 1:54Chacune des particules produira
des résultats aléatoires, -
1:54 - 1:55mais si vous comparez,
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1:55 - 1:59vous verrez qu'ils sont
toujours parfaitement corrélés. -
1:59 - 2:02Par exemple, si les deux particules
sont mesurées à zéro, -
2:02 - 2:04la relation tiendra toujours.
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2:04 - 2:07Les états des deux sont intriqués.
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2:07 - 2:11La mesure de l'une vous donnera l'autre
résultat avec une certitude absolue. -
2:11 - 2:16Mais cette intrication semble contredire
la théorie de la relativité d'Einstein -
2:16 - 2:19parce qu'il n'y a rien pour limiter
la distance entre les particules. -
2:19 - 2:21Si vous en mesurez une à New York à midi,
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2:21 - 2:24et l'autre à San Francisco
une nanoseconde plus tard, -
2:24 - 2:28ils donnent toujours exactement
le même résultat. -
2:28 - 2:30Mais si la mesure
détermine la valeur, -
2:30 - 2:35alors cela nécessiterait qu'une particule
envoie une sorte de signal à l'autre -
2:35 - 2:37à 13 000 000 fois
la vitesse de la lumière, -
2:37 - 2:41ce qui, selon la relativité,
est impossible. -
2:41 - 2:44Pour cette raison,
Einstein a rejeté l'intrication -
2:44 - 2:48comme « ferwirklung spuckafte »
ou « action fantôme à distance ». -
2:48 - 2:51Il a pensé que la mécanique quantique
devait forcément être incomplète, -
2:51 - 2:55une simple approximation
d'une réalité plus profonde -
2:55 - 3:00dans laquelle les deux particules ont
des états prédéterminés inconnus de nous. -
3:00 - 3:03Menés par Niels Bohr, les partisans
de la théorie quantique orthodoxe -
3:03 - 3:07ont soutenu que les états quantiques
sont fondamentalement indéterminés, -
3:07 - 3:10et que l'intrication permet
à l'état d'une particule -
3:10 - 3:13de dépendre de celui
de son partenaire distant. -
3:13 - 3:16Depuis 30 ans, la physique est restée
dans une impasse, -
3:16 - 3:20jusqu'à ce que John Bell ait compris
que la clé pour tester l'argument EPR -
3:20 - 3:22était d'examiner des cas impliquant
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3:22 - 3:25différentes mesures
sur les deux particules. -
3:25 - 3:29Les théories de variables locales cachées
favorisées par Einstein, Podolsky et Rosen -
3:29 - 3:31limitent strictement le nombre de fois
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3:31 - 3:34où vous pouvez obtenir
des résultats comme 1A ou B0 -
3:34 - 3:37parce que les résultats devraient être
définis à l'avance. -
3:37 - 3:40Bell a montré que l'approche
purement quantique, -
3:40 - 3:43où l'état est vraiment
indéterminé jusqu'à la mesure, -
3:43 - 3:46a des limites différentes
et prédit des résultats de mesure mixtes -
3:46 - 3:49qui sont impossibles dans le cas
d'un scénario prédéterminé. -
3:49 - 3:53Une fois que Bell a trouvé la façon
de tester l'argument EPR -
3:53 - 3:55les physiciens l'ont mis à l'épreuve.
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3:55 - 3:58A commencer par John Clauster
dans les années 70, -
3:58 - 4:00puis Alain Aspect au début des années 80,
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4:00 - 4:03des dizaines d'expériences ont testé
la prédiction EPR, -
4:03 - 4:05et toutes ont conduit au même résultat :
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4:05 - 4:08la mécanique quantique est correcte.
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4:08 - 4:11Les corrélations entre les états
indéterminés de particules intriquées -
4:11 - 4:12sont réels
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4:12 - 4:16et ne peuvent être expliqués par
une variable cachée. -
4:16 - 4:19L'argument EPR se est avéré être faux
mais avec brio ! -
4:19 - 4:22En forçant les physiciens
à réfléchir profondément -
4:22 - 4:24sur les fondements
de la physique quantique, -
4:24 - 4:27elle a conduit à poursuivre
l'élaboration de la théorie -
4:27 - 4:31et a aidé au lancement de la recherche
sur un sujet comme l'information quantique -
4:31 - 4:34un champ florissant de la recherche,
avec le potentiel de développer -
4:34 - 4:37des ordinateurs d'une puissance inégalée.
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4:37 - 4:40Malheureusement, le caractère aléatoire
des résultats mesurés -
4:40 - 4:42empêche les scénarios de science-fiction,
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4:42 - 4:44comme l'utilisation
de particules intriquées pour envoyer -
4:44 - 4:46des messages plus vite que la lumière.
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4:46 - 4:49Donc, la relativité est préservée...
pour l'instant. -
4:49 - 4:54Mais l'univers quantique est bien plus
étrange qu'Einstein voulait croire.
- Title:
- La brillante erreur d'Einstein : les états intriqués - Chad Orzel
- Description:
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Leçon complète: http://ed.ted.com/lessons/einstein-s-brilliant-mistake-entangled-states-chad-orzel
Quand vous pensez à Einstein et à la physique, E= mc^2 est probablement la première chose qui vous traverse l'esprit. Mais l'une de ses plus grande contributions vient d'un article bizarrement philosophique daté de 1935 qu'il a coécrit et qui s’est avéré faux.
Chad Orzel raconte en détail l'article « EPR » d'Einstein et ses idées sur l'étrange phénomène des « états intriqués ».
Lesson by Chad Orzel, animation by Gunborg/Banyai.
- Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:10
Elisabeth Buffard edited French subtitles for Einstein's brilliant mistake: Entangled states - Chad Orzel | ||
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