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07/02/2014 09:41
Théorie en 30 secondes
78 g Effets quantiques
et interprétation
La plus grande partie de
la lumière passe à travers
la vitre, mais une fraction
est reflétée. Newton a
tout fait pour expliquer
ce processus.
TEXTE EN 30 SECONDES
Brian Clegg
BIOGRAPHIES EN 3 SECONDES
ISAAC NEWTON
1642–1727
Physicien britannique rendu
célèbre par ses découvertes
sur la pesanteur et les lois du
mouvement, mais aussi très
impliqué dans des travaux
d’optique.
MICHAEL HORNE
1943–
Éminent physicien américain,
expert en théorie quantique et
en intrication et spécialiste des
diviseurs de faisceau.
THÉORIES LIÉES
Voir aussi
LA DOUBLE FENTE QUANTIQUE
page 32
L’EFFET TUNNEL
page 80
L’EPR
page 98
RÉFLEXION EN 3 MINUTES
Les diviseurs de faisceau
sont capables d’intriquer
des particules. Le processus
s’enclenche avec un photon
envoyé, sans qu’on
l’observe, à travers un
diviseur de faisceau. Ce
photon est dans une
superposition d’états,
puisqu’on ne connaît que
les probabilités qu’il se soit
reflété ou qu’il soit passé
de l’autre côté. Chaque
chemin emprunté interagit
avec un nuage d’atomes,
puis traverse un diviseur
de faisceau polarisant,
choisissant une direction au
moment de la polarisation.
À la fin, le photon est
détecté, déclenchant
l’intrication des nuages
d’atomes.
CONDENSÉ EN 3 SECONDES
Une fenêtre est un dispo sitif
quantique appelé diviseur
de faisceau qui permet à
un certain pourcentage
de photons de passer
au travers.
Tout le monde connaît l’ingénieux
dispositif quantique appelé diviseur de faisceau,
dont le plus glorieux exemple est… le verre de
votre fenêtre. Vous êtes dans une pièce, la nuit.
La lumière est allumée et vous regardez dehors.
Vous apercevez très nettement votre reflet.
Mais si vous allez dehors, vous pouvez aussi
voir à l’intérieur de la pièce. Une partie infime
de la lumière − peut-être 5 % − est reflétée
à l’intérieur de la pièce, mais le plus gros de
la lumière traverse la fenêtre (c’est la nuit qu’on
s’en rend compte, les reflets étant quasi
invisibles le jour). Ce problème est intéressant.
Newton croyait que la lumière était formée de
particules, mais il ne pouvait expliquer pourquoi
une particule donnée se reflétait ou passait à
travers la fenêtre. Il a pensé que cela pouvait
être causé par des imperfections de surface,
mais aucune expérience n’a soutenu cette
théorie. Aujourd’hui, on sait que le phénomène
est dû à la nature quantique des photons. On ne
peut pas savoir si un photon va se refléter ; on
ne peut qu’en prédire la probabilité. L’effet est
d’autant plus remarquable que le pourcentage
de photons reflétés depuis la surface intérieure
dépend de l’épaisseur du verre. Les photons
qui entrent sont influencés par l’épaisseur car,
en tant que particules quantiques, ils sont
suffisamment répartis pour pouvoir interagir
avec toute la plaque, pas seulement avec
sa surface.
LES DIVISEURS
DE FAISCEAU
ThéorieQuantique-074-093.indd 78
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Théorie en 30 secondes
78 g Effets quantiques
et interprétation
La plus grande partie de
la lumière passe à travers
la vitre, mais une fraction
est reflétée. Newton a
tout fait pour expliquer
ce processus.
TEXTE EN 30 SECONDES
Brian Clegg
BIOGRAPHIES EN 3 SECONDES
ISAAC NEWTON
1642–1727
Physicien britannique rendu
célèbre par ses découvertes
sur la pesanteur et les lois du
mouvement, mais aussi très
impliqué dans des travaux
d’optique.
MICHAEL HORNE
1943–
Éminent physicien américain,
expert en théorie quantique et
en intrication et spécialiste des
diviseurs de faisceau.
THÉORIES LIÉES
Voir aussi
LA DOUBLE FENTE QUANTIQUE
page 32
L’EFFET TUNNEL
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RÉFLEXION EN 3 MINUTES
Les diviseurs de faisceau
sont capables d’intriquer
des particules. Le processus
s’enclenche avec un photon
envoyé, sans qu’on
l’observe, à travers un
diviseur de faisceau. Ce
photon est dans une
superposition d’états,
puisqu’on ne connaît que
les probabilités qu’il se soit
reflété ou qu’il soit passé
de l’autre côté. Chaque
chemin emprunté interagit
avec un nuage d’atomes,
puis traverse un diviseur
de faisceau polarisant,
choisissant une direction au
moment de la polarisation.
À la fin, le photon est
détecté, déclenchant
l’intrication des nuages
d’atomes.
CONDENSÉ EN 3 SECONDES
Une fenêtre est un dispo sitif
quantique appelé diviseur
de faisceau qui permet à
un certain pourcentage
de photons de passer
au travers.
Tout le monde connaît l’ingénieux
dispositif quantique appelé diviseur de faisceau,
dont le plus glorieux exemple est… le verre de
votre fenêtre. Vous êtes dans une pièce, la nuit.
La lumière est allumée et vous regardez dehors.
Vous apercevez très nettement votre reflet.
Mais si vous allez dehors, vous pouvez aussi
voir à l’intérieur de la pièce. Une partie infime
de la lumière − peut-être 5 % − est reflétée
à l’intérieur de la pièce, mais le plus gros de
la lumière traverse la fenêtre (c’est la nuit qu’on
s’en rend compte, les reflets étant quasi
invisibles le jour). Ce problème est intéressant.
Newton croyait que la lumière était formée de
particules, mais il ne pouvait expliquer pourquoi
une particule donnée se reflétait ou passait à
travers la fenêtre. Il a pensé que cela pouvait
être causé par des imperfections de surface,
mais aucune expérience n’a soutenu cette
théorie. Aujourd’hui, on sait que le phénomène
est dû à la nature quantique des photons. On ne
peut pas savoir si un photon va se refléter ; on
ne peut qu’en prédire la probabilité. L’effet est
d’autant plus remarquable que le pourcentage
de photons reflétés depuis la surface intérieure
dépend de l’épaisseur du verre. Les photons
qui entrent sont influencés par l’épaisseur car,
en tant que particules quantiques, ils sont
suffisamment répartis pour pouvoir interagir
avec toute la plaque, pas seulement avec
sa surface.
LES DIVISEURS
DE FAISCEAU
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