SÉPARABILITÉ ET NON-SÉPARABILITÉ, mécanique quantique

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Le débat Einstein-Bohr et les fondements de la mécanique quantique

David Bohm propose une variante de la situation découverte par E.P.R.. La mécanique quantique y prédit une corrélation très forte entre des mesures de polarisation portant sur des photons ν1 et ν2 éloignés, mais ayant été émis par la même source. Pour Einstein, les deux mesures éloignées ne peuvent s'influencer mutuellement, car le principe de causalité relativiste interdit qu'une interaction se propage plus vite que la lumière. La corrélation entre les deux mesures (toutes les deux donnent + 1, ou toutes les deux donnent - 1) ne peut alors s'interpréter qu'en admettant que les deux photons d'une même paire possèdent une même propriété, variable d'une paire à l'autre, et déterminant le résultat de la mesure. Or le formalisme quantique n'attribue aucune propriété de ce type aux photons, toutes les paires étant décrites de la même façon. La conclusion, selon E.P.R., est que le formalisme quantique est incomplet, puisqu'il ne rend pas compte de ces propriétés variant d'une paire à l'autre.

Corrélation E.P.R. avec des paires de photons

Corrélation E.P.R. avec des paires de photons

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Corrélation E.P.R. avec des paires de photons. Deux photons ?1 et ?2, émis dans un état particulier de polarisation (état E.P.R.) par la source S, sont soumis à des mesures de polarisation simultanées grâce aux polariseurs I et II orientés suivant des directions a et b. Pour des directions... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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La réponse de Bohr au raisonnement E.P.R. se situe au niveau des concepts. Pour la comprendre, dégageons, de façon quelque peu schématique, les trois hypothèses qui se trouvent à la base du raisonnement E.P.R. : les prédictions de la mécanique quantique sont justes [H1] ; aucune interaction ne peut se propager plus vite que la lumière (causalité relativiste) [H2] ; lorsque deux objets sont très éloignés l'un de l'autre, on peut parler séparément des éléments de réalité physique propres à chaque objet [H3].

C'est sur l'hypothèse H3, appelée principe de séparabilité lorsqu'elle est associée à H2, que se concentre la réfutation de Bohr. Pour lui, on ne peut pas parler dans l'abstrait des éléments de réalité physique d'un système ; toute expérience de physique comporte un système étudié et un appareil de mesure, et ce n'est qu'en précisant l'ensemble des de [...]


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Mécanique quantique et probabilités

Mécanique quantique et probabilités
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Corrélation E.P.R. avec des paires de photons

Corrélation E.P.R. avec des paires de photons
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Expérience avec aiguillages optiques

Expérience avec aiguillages optiques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Écrit par :

  • : directeur de recherche au C.N.R.S., à l'Institut d'optique théorique et appliquée d'Orsay, maître de conférence à l'Ecole polytechnique, Palaiseau
  • : docteur; chargé de recherche au CNRS

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Pour citer l’article

Alain ASPECT, Philippe GRANGIER, « SÉPARABILITÉ ET NON-SÉPARABILITÉ, mécanique quantique », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 12 janvier 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/separabilite-et-non-separabilite-mecanique-quantique/