\(\triangleright\) Définition de la mécanique quantique
La mécanique quantique a pour objectif de décrire le comportement des constituants microscopiques de la matière.
Le domaine quantique traite des objets de trés petite taille \(\Delta x\) et / ou impulsion \(\Delta p\) telles que
$$\Delta x\Delta p\simeq h$$
Avec \(h\) la constante de Planck
\(\triangleright\) Définition de la notion d'état en physique classique
L'état instentanné d'un système est la distinction de toutes les valeurs de certaines grandeurs physiques intrinsèques ou extérieurs.
En physique quantique, il existe une notion d'état instentannée mais certaines valeurs des grandeurs physiques ne sont pas définie en vertu d'un principe de superposition.
Principe de superposition
Aussi, l'évolution d'un système quantique peut être vu comme une trajectoire dans l'espace des états.
Espace des états
Mais quelle valeur associé à \(\ket{\Psi}=\alpha \ket\Psi_1+\beta \ket\Psi_2\)? On a ici une problématique.
De même, lors de la mesure que se passe-t-il?
On alors le problème de la mesure.
Exemple: Le chat de Shrödinger
Soit 2 états du chat \(\ket{mort},\ket{vivant}\).
Lorsqu'on regarde pour voir si le chat et vivant ou mort, on observe:
- \(\ket{mort}\to\ket{J'ai vu le chat mort}\)
- \(\ket{vivant}\to\ket{J'ai vu le chat vivant}\)
- \(\alpha\ket{vivant}+\beta\ket{mort}\to\alpha\ket{vivant}\otimes\ket{j'ai vu le chat vivant}+ \beta \ket{mort}\otimes\ket{j'ai vu le chat mort}\) Or ici, on ne sait pas définir cette état.
De cela découle plusieurs interprétations.
1) Interprétation de Copenhague
Cette interpretation postule que lors de la mesure tout se passe comme si tous les états sauf un disparaissaient de manière aléatoire.
Ici, on comprend que 2 états de départ différents donnent un seul et même état. Dans ce cas, cette physique n'est pas réversible.
2) Interprétation d'Everett
Cette interprétation dit que lors de l'observation de la mesure, l'observation d'un seul état vient de notre perception. Comme nous ne pouvons percevoir deux résultats différents simultanément, notre perception sélectionne aléatoirement une mesure qui ramifie l'univers en une superposition de mondes séparés.