Introduction à la superposition quantique Superposition quantique

1. En partant de l’état quantique

Le chapitre précédent se termine sur l’explication d’une écriture d’un état quantique images/eq21.PNG se définissant ainsi :
  • images/eq32.png
  • a, b et c représentant les probabilités de réalisation de respectivement chaque valeur de mesure.

  • images/eq26.PNG s’entendant comme justement les différentes valeurs atteignables après mesure.

2. Outils mathématiques

On entend ou on peut lire parfois dans des articles de vulgarisation que la superposition quantique consiste pour une particule à être dans « tous les états possibles à la fois ». C’est tout à fait vrai bien sûr, mais un peu ambigu : l’état quantique est bien une combinaison linéaire des différents états possibles une fois la mesure effectuée. Ceci est valable pour toutes les grandeurs qui caractérisent la particule : son spin s, sa vitesse, son énergie, etc.

a. Premier exemple avec le spin de l’électron

Prenons l’exemple du spin de l’électron qui peut après mesure prendre deux valeurs possibles up et down (respectivement « + images/eq33.PNG » et « - images/eq33.PNG »).

L’état quantique relatif au spin avant mesure peut s’écrire ainsi :

  • images/eq34.PNG
L’état quantique est bien une combinaison linéaire des deux valeurs possibles...
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