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Physique quantique : Exercices et applications
avec R = | r − r
′ |, nous obtenons le résultat final sous la forme
r |ρ at | r
′ ∼
sin k 0 R
k 0 R
exp
−
ΓR
2c
(17.141)
La portée des cohérences r coh est donc limitée par la longueur d’onde du
photon émis, r coh < ∼ λ 0 ∼ 1/k 0 .
Supposons que l’atome soit initialement dans un état de superposition de
deux paquets d’ondes de largeur σ dont les centres sont distants de a ≫ σ :
voir (12.129). Les cohérences sont détruites pour a > ∼ λ 0 . Ceci a été vérifié dans
des expériences d’interférences avec des molécules lourdes genre fullérène (C 60
de poids moléculaire ∼ 10
3 ) : figure 17.5. Ces molécules possèdent un nombre
de degrés de liberté très élevé (200 niveaux de vibration) qui interagissent
avec l’environnement. L’interfrange i est donné par
i =
λ dB D
a eff
λ dB =
h
mv
où λ dB est la longueur d’onde de de Broglie, qui est très petite par rapport
aux dimensions moléculaires, et a eff la distance effective entre les fentes
20 .
Les dimensions moléculaires sont en effet ∼ 1 nm, λ dB =0.0025 nm, alors que
a eff =1μm.
Fig. 17.5 – Molécules utilisées dans les expériences d’interférences : (a) C70,
(b) C44H30N4,( c )C 60 F48. D’après Arndt et. al. [2005], reproduit avec l’aimable
autorisation d’A. Zeilinger.
Deux phénomènes sont principalement à l’origine de la décohérence, qui
se traduit par le brouillage des interférences (figure 17.6).
1. L’émission de photons par des états excités : la longueur d’onde λ des
photons émis sur le trajet de la molécule entre la source et le détecteur
decroît quand la température T des molécules croît, car on excite des
20. En effet, l’expérience n’utilise pas directement des fentes d’Young, mais un interféromètre de Talbot-Lau.
Physique quantique : Exercices et applications
avec R = | r − r
′ |, nous obtenons le résultat final sous la forme
r |ρ at | r
′ ∼
sin k 0 R
k 0 R
exp
−
ΓR
2c
(17.141)
La portée des cohérences r coh est donc limitée par la longueur d’onde du
photon émis, r coh < ∼ λ 0 ∼ 1/k 0 .
Supposons que l’atome soit initialement dans un état de superposition de
deux paquets d’ondes de largeur σ dont les centres sont distants de a ≫ σ :
voir (12.129). Les cohérences sont détruites pour a > ∼ λ 0 . Ceci a été vérifié dans
des expériences d’interférences avec des molécules lourdes genre fullérène (C 60
de poids moléculaire ∼ 10
3 ) : figure 17.5. Ces molécules possèdent un nombre
de degrés de liberté très élevé (200 niveaux de vibration) qui interagissent
avec l’environnement. L’interfrange i est donné par
i =
λ dB D
a eff
λ dB =
h
mv
où λ dB est la longueur d’onde de de Broglie, qui est très petite par rapport
aux dimensions moléculaires, et a eff la distance effective entre les fentes
20 .
Les dimensions moléculaires sont en effet ∼ 1 nm, λ dB =0.0025 nm, alors que
a eff =1μm.
Fig. 17.5 – Molécules utilisées dans les expériences d’interférences : (a) C70,
(b) C44H30N4,( c )C 60 F48. D’après Arndt et. al. [2005], reproduit avec l’aimable
autorisation d’A. Zeilinger.
Deux phénomènes sont principalement à l’origine de la décohérence, qui
se traduit par le brouillage des interférences (figure 17.6).
1. L’émission de photons par des états excités : la longueur d’onde λ des
photons émis sur le trajet de la molécule entre la source et le détecteur
decroît quand la température T des molécules croît, car on excite des
20. En effet, l’expérience n’utilise pas directement des fentes d’Young, mais un interféromètre de Talbot-Lau.