Le célèbre paradoxe du chat, à la fois vivant et mort, expérience de pensée due à Erwin Schrödinger en 1935 [1], est très certainement la « bizarrerie » la plus connue, mais aussi la plus perturbante de la mécanique quantique. Elle avait pour but d’illustrer simplement les paradoxes de la mécanique quantique, à une époque où elle n’était pas encore acceptée par les scientifiques. Pour comprendre le passage du monde quantique (la boîte n’est pas ouverte et contient un chat mort-vivant) au monde classique (la boîte est ouverte et le chat est soit mort soit vivant), nous allons présenter les problèmes de cohérence et de mesure. Partons donc à la chasse aux chats morts-vivants.
Les exemples donnés ici le sont pour le logiciel SageMath [2]. SageMath est un logiciel libre de mathématiques sous licence GPL. Il combine la puissance de nombreux programmes libres dans une interface commune basée sur le langage de programmation Python (ce qui permet aux lecteurs qui le souhaitent de travailler directement avec le langage, s’ils le souhaitent) dont le but est d’offrir une alternative viable libre et open source aux logiciels propriétaires, tels que Magma, Maple, Mathematica et Matlab. Le lecteur pourra utiliser avec profit le document [3].
Dans les articles précédents [4][5], nous avons vu qu’un état quantique était en fait la superposition d’états quantiques de base. Au niveau subatomique (monde quantique), les particules (par exemple, des photons) ont une double nature : ondulatoire, mais aussi corpusculaire, quand elles interagissent (absorption, émission) avec la matière. Selon les situations, elles se comportent tantôt comme une onde...
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