Réduction du paquet d'onde

Le principe de superposition, déduit du premier postulat de la mécanique quantique, stipule qu'un état quantique peut être composé de n'importe quelle combinaison linéaire des états envisageables, formant un ensemble d'évènements observables,...



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Le principe de superposition, déduit du premier postulat de la mécanique quantique, stipule qu'un état quantique peut être composé de n'importe quelle combinaison linéaire des états envisageables, formant un ensemble d'évènements observables, par exemple le fameux «chat de Schrödinger», mi-mort, mi-vivant.

Pourtant, lors d'une mesure d'un l'état quantique, cette superposition, nommée paquet d'onde, se réduit pour ne laisser qu'une seule (et unique) solution, l'état quantique avant la mesure étant projeté aléatoirement sur un état propre de l'observable, la valeur propre associée à ce vecteur propre étant alors obligatoirement la valeur mesurée : ce phénomène est connu sous le nom de réduction du paquet d'onde. Dans l'ressemblance avec le chat, l'animal passe de l'état juxtaposé 50% mort, 50% vivant à un état unique, soit mort, soit vivant. Cet effet est formalisé par le cinquième postulat de la mécanique quantique, nommé aussi "postulat de réduction du paquet d'onde".

La physique quantique ne précise pas de quelle façon cette réduction peut être interprétée : certains prétendent que c'est l'observation qui va privilégier une possibilité spécifique, d'autres (dont Albert Einstein) prétendent que la particule est , avant toute mesure, déjà dans l'état qu'on observera. Cette dernière hypothèse est en contradiction avec les preuves expérimentales. Reste à savoir si c'est l'appareil de mesure, tel ou tel composant, l'expérimentateur… qui va avoir pour effet la perturbation des probabilités pour sélectionner un état. Une explication rationnelle de ce phénomène semble être liée à la notion de décohérence quantique, mais la description complète du phénomène n'est pas à l'heure actuelle achevée, cette question faisant l'objet de nombreux travaux de recherche. Donc, la majorité des physiciens actuels considèrent qu'on n'a pas toujours apporté de réponse satisfaisante à la question - d'autant plus que la physique quantique n'aura pas obligatoirement les moyens de départager les différentes hypothèses, si celles-ci n'ont aucune influence sur l'expérience. Néanmoins, les inégalités de Bell et diverses expériences, dont celle d'Alain Aspect, ont déjà permis d'infirmer le point de vue qu'Einstein exprima sous la forme du paradoxe EPR et , d'une façon plus générale, de montrer l'impossibilité pour toute théorie à "variables cachées locales" de mimer correctement les résultats expérimentaux qui portent sur des dispositifs quantiques intriqués

Paul Dirac, un pionnier de la physique quantique, soutint que cette question n'a aucune importance, étant donné que la physique quantique s'affaire à effectuer les meilleures prévisions envisageables, vérifiées ou non ensuite par l'expérience, laquelle aura obligatoirement le mot final sur la réfutation, ou non, de l'hypothèse suivant les limites de son champ d'application. D'autre part, puisqu'on ne connaît pas, du moins pour l'instant, le mécanisme exact (ni même l'influence) de la réduction du paquet d'onde, l'unique point important resterait la précision de la théorie. Ce dernier point de vue, celui des physiciens empiristes, n'est pas partagé par les physiciens rationalistes.

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