Théorie de la décohérence

Roland L. Omnes

Guido Bacciagaluppi

La théorie de la décohérence étudie les interactions entre un système quantique et son environnement dont la conséquence est la suppression des phénomènes dits " d'interférences ", phénomènes physiques mis en évidence pour le première fois dans l'expérience des fentes de Young en 1801. Cet article traite ainsi de la pertinence de la théorie de la décohérence dans la résolution de problèmes importants de la mécanique quantique, plus particulièrement ceux de la mesure et de l'émergence de la classicalité.

Antoine Soulas

Le problème ontologique en physique quantique et l’émergence d’un espace-temps relationnel à la lumière de la théorie de la décohérence L’objectif de cette thèse est de mieux comprendre les caractéristiques de la matière quantique qui rendent la gravitation quantique si difficile à atteindre. Dans le Chapitre 3, nous présentons deux modèles généraux de décohérence, sans spécifier aucun Hamiltonien. Le premier modèle fait apparaître naturellement la décohérence comme un phénomène géométrique entre deux réservoirs de dimensions. Le second modèle tente d’expliquer pourquoi, dans un univers où la décohérence est omniprésente, la matière n’est pas figée par l’effet Zénon quantique. Le Chapitre 4 est consacré au problème ontologique de la physique quantique, communément appelé « problème de la mesure ». Notre objectif n’est pas d’en fournir une solution, mais plutôt de formuler le problème indépendamment de toute interprétation de la mécanique quantique, à la lumière de la théorie de la décohérence. Dans le Chapitre 5, un nouvel ingrédient est introduit dans la discussion : l’espace-temps. Après avoir éclairci l’incompatibilité apparente entre la mécanique quantique et la relativité restreinte, nous présentons un programme de recherche et un modèle jouet en vue de définir une notion backgroundless de position au sein du formalisme quantique.

Roland L. Omnes

Roland L. Omnes

Michel Le Bellac

La mesure en physique quantique continue à être un sujet controversé chez les physiciens et les philosophes des sciences. La théorie de la décohérence a permis de progresser dans la compréhension de cette question fondamentale, sans toutefois y apporter une reponse définitive, contrairement aux attentes initiales de certains physiciens. L’objectif de ce cours est de donner un exposé actualisé du sujet. Après une introduction aux concepts de base (états intriqués, opérateur statistique), je développe la théorie de la décohérence sur la base de modèles simples (émission spontanée, équations maîtresses du modèle de Caldeira-Leggett) et je discute les resultats expérimentaux très récents obtenus par exemple avec des molécules du type fullérène ou les jonctions Josephson. La théorie de la mesure est examinée à partir du modèle standard de von Neumann, complétée par les effets de décohérence dans le cadre du modèle proposé par Zurek, dont je discute les points forts et les faiblesses.