La superposition quantique.

Les appareils de mesure sont composites dans leur structure.

Pour une part ils sont faits de matière et pour une part d'un ensemble de symboles mathématiques indiquant la valeur de la mesure effectuée.

Une singularité. L'Outil adapté à la mesure des objets d'une taille microscopique affiche des graduations aux quantités "quantifiées".

Vol d'un Ensemble de grues en flèche. Val de Loire.

Les paramètres qui se mesurent en physique quantique sont les mêmes qu'en physique classique, à savoir la position, la vitesse ou l'énergie (la quantité de mouvement) des particules microscopiques.

Ce qui diffère en mesure quantique est la qualité des graduations affichées par le cadran de l'appareil et les niveaux d'énergie très élevés mesurés par l'appareil. Ces niveaux d'énergie correspondent à des vitesses proches de celle de la lumière.

La fonction d'onde ψ (psi) d'Erwin Schrödinger (Allemagne.1924) du nom de son concepteur modélise l'évolution cyclique d'un système microscopique dans le temps. Cette fonction décline l'ensemble des possibles éligibles aux résultats d'une seule mesure. Au final un seul possible parmi l'ensemble des possibles en superposition sera l'élu de la mesure quantifiée.

"L'état d'un système physique microscopique est une superposition simultanée d'états correspondant chacun à une valeur différente de la même grandeur physique". (Pour la Science. Maurice MASHAAL. Rédac chef. Mars 2020. N° 509).

Ils sont deux en superposition.

Les graduations de l'appareil de mesure des objets microscopiques. Ce qui se mesure ce sont toujours des entre-deux; des écarts. A ces niveaux d'énergie faramineux se mesure l'amplitude d'un intervalle... d'une taille extrêmement petite;.. d'une taille infinitésimale.

Postulat es-tu là ? Ce qui se mesure en physique quantique sont les oscillations cycliques incessantes et d'une taille infinitésimale des particules microscopiques, de part et d'autre d'un point fixe.

Une particule microscopique en oscillations cycliques est dans une superposition simultanée de plusieurs états physiques concomittants en amont de la mesure effective. Et parmi l'ensemble de ces possibles en superposition d'états un seul se réalisera dans "l'instant de la mesure".

De plus il est affecté par le calcul quantique à chacun de ces possibles une probabilité (plus ou moins grande) de réalisation dans le futur de la mesure. Une condition de validité est que la somme des probabilités affectées aux différents possibles doit-être égale à 1; car p= 1 désigne l'évènement certain.

Et hors de cet "ensemble certain", tout est impossible !

Un empilement en superposition d'états physiques quantiques. Tous ont une chance plus ou moins grande d'être le résultat de la mesure effectuée.

Au final l'acte de mesurer concoure au résultat; il "pick up" parmi l'ensemble des plus ou moins possibles... potentiels.

L'affichage des graduations quantifiées en superposition d'états sont identiques aux unités de longueur millimètre gravées sur le mètre-ruban de la couturière. C'est kif kif bourricot... ou cheval.

Ils sont deux en superposition sur la photo. Un bel affichage.

Récapitulatif !.. c'est le moment.

Les objets physiques observés ou mesurés se présentent dans nos appareils de mesure soit comme des particules microscopiques ponctuels oscillants autour d'un point fixe, soit comme des ondes continues étendues en propagation dans l'espace... c'est selon le point de vue de l'Observateur_ tateur et l'appareil utilisé.

Quelques exemples de superposition d'états quantiques.
"Une particule électron peut tourner sur elle-même dans deux sens possibles en amont d'une mesure (spin up ou spin down); un photon peut-être dans deux endroits différents; un chat peut-être soit vivant, soit mort en superposition d'états en amont d'une observation, et seule la mesure dira si le chat est vivant ou pas - il suffira de prendre son pouls...". [SCIENCE& VIE. N° 292. 2020. Quantique, le nouvel âge d'Or. Hervé Poirier].

Et seule la mesure effective dit ce qu'il en est réellement... dans l'instant.

Aussi dans l'expérience de pensée d'Erwin Schrödinger (Allemagne. 1928) le chat Schrödinger a autant de chance d'être vivant que d'être mort dans l'avant mesure - alors un "fifty-fifty"; tandis que la mesure réalisée décidera du sort véritable de l'animal. On lui souhaite bonne chance. _ Ouaiippss ! cette chance ou pas se calcule par la mécanique quantique. On peut le deviner en amont de la mesure par le calcul.
Certes blog, certes.

 [Hors-série SCIENCE&VIE. N° 292. Octobre 2020. Schéma. Quantique, le nouvel âge d'Or. Hervé Poirier]. L'ensemble en superposition des possibles pour la mesure quantique d'un paramètre physique.

L'appareil de mesure des objets microscopiques. Il est nécessaire d'utiliser des appareils de mesure capables de "lire" les très hautes énergies pour mesurer l'extrêmement petit. Aussi accélérer une particule lui confère beaucoup d'énergie et dès lors de quantité de mouvement. C'est la fonction des accélérateurs de particules. Ils accélèrent à des vitesses très proches de celle des temps originels !.. originaux ?

 Un accélérateur de particules.
Genève. Le CERN. Le LHC (large hadron collider), un des accélérateurs de particules les plus puissants actuellement. Une boucle d'accélération de 27 kilomètres de long !

 Le hasard, l'aléatoire ou le déterminisme ?

 La loi des "Grands nombres" règne en maître dans l'univers de la multitude microscopique oscillante en permanence. Aussi l'aléatoire modélise à sa convenance le résultat des mesures quantiques. Alors le hasard, l'absence de règles ou de lois fait sa valise et quitte discrètement mais définitivement la scène.

De même le déterminisme qui n'autorise pas la superposition des différents états physiques potentiels en amont de la mesure se perd également dans les méandres des réels potentiels en devenir de futur...

Cependant l'évènement une fois advenu sera-est toujours unique.

Une probabilité p = 1 affirme l'évènement certain advenant dans le réel de la mesure quantique.

Une probabilité p = 0 affirme l'évènement impossible advenant dans le réel de la mesure quantique.

Moi je suis flou, imprécis et insaisissable parce que je broute sans arrêt.

LUCY d'Enfer. Le 4 Avril 2022. Et encore une qui oscille dangereusement avec son gros zooom à photos indiscrètes et à focus variable. Quelle voyeuse joyeuse celle-là !