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Eclairage nouveau sur le phénomène de réduction du paquet d'onde - Demain l'Homme

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Cette actualité a été publiée le 17/06/2011 à 12h21 par pam.

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Eclairage nouveau sur le phénomène de réduction du paquet d'onde

 

Titre original:
Une expérience apporte un éclairage nouveau sur le phénomène de réduction du paquet d'onde et le concept de dualité onde-particule

 

Une équipe internationale de chercheurs, menée par le physicien Aephraim Steinberg de l'Université de Toronto, a fait une découverte apportant un nouvel éclairage sur des phénomènes quantiques.

Cet éclairage porte sur deux notions importantes de la physique quantique :

- Le phénomène de réduction du paquet d'onde.

Ce phénomène implique que l'observation influe sur le système observé, c'est-à-dire qu'au cours de la mesure d'une observable, un système quantique voit son état modifié indépendamment de à la mesure et du soin de l'expérimentateur à ne pas "déranger" le système,

- Le concept de dualité onde-particule.

Ce concept stipule que la lumière et les particules élémentaires peuvent se comporter comme des corpuscules ou comme une onde selon le contexte expérimental, mais non simultanément.

Similaire au dispositif des fentes de Young, le dispositif expérimental utilisé se compose d'une source lumineuse, d'un système de doubles fentes et d'un système de collection.

Avec cette nouvelle expérience, les chercheurs ont réussi pour la première fois à reconstruire expérimentalement le parcours des photons, fournissant ainsi une description sur le mouvement de ces particules de lumière à travers les deux fentes et sur la formation de la figure d'interférence.

Leur technique repose sur la nouvelle théorie de la mesure faible ("weak measurement") qui a été développée par le groupe de Yakir Aharonov à l'Université de Tel Aviv, Israël.

Suite à cela, Howard Wiseman de l'Université de Griffith en Australie, a affirmé qu'il pourrait être possible de mesurer la direction d'un photon en mouvement si l'on pouvait déterminer sa position.

En combinant l'information sur la direction du photon à en différents points, il serait alors possible de reconstruire son entière trajectoire jusqu'à l'écran.

Pour cette expérience, une nouvelle source de photons uniques développée à l'Institut National des Standards et de la technologie dans le Colorado, Etats-Unis, a été utilisée pour envoyer des photons un par un sur l'interféromètre (système de double-fente) construit à Toronto.

Une calcite de quartz, dont la réponse à la lumière dépend de la direction selon laquelle la lumière se propage, a été utilisée afin de mesurer l'orientation en fonction de la position du photon.

Grâce à ce dispositif expérimental, l'équipe a réussi à observer le comportement d'un photon traversant un interféromètre sans en modifier les caractéristiques ; observation dite impossible dans tous les livres de physique quantiques actuels.

D'autre part, les conclusions de l'expérience semblent indiquer que la lumière peut se comporter simultanément comme une particule et une onde, contredisant ainsi le concept de dualité onde-particule généralement admis en mécanique quantique.

Cette étude est le fruit d'une collaboration entre le Canada, les Etats-Unis, l'Australie et la France et a été publiée dans le numéro du 2 juin 2011 de la revue scientifique "Science".

 

Un article publié par bulletins electroniques

 

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Auteur : bulletins electroniques

Source : www.bulletins-electroniques.com

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