Les analogues classiques de la mécanique quantique et la dualité onde-particule - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Classical analogs of quantum mechanics and wave-particle duality

Les analogues classiques de la mécanique quantique et la dualité onde-particule

Pierre Jamet
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1271649
  • IdRef : 271127546

Résumé

Wave-particle duality has been a central idea for the development of quantum mechanics. Initially introduced by Louis DE BROGLIE in his Ph.D. thesis of 1924, it allowed him to sketch a new theory of the microscopic world : wave mechanics. However, this mechanical description and its more rigorous form, the double solution theory, were soon abandoned because of their apparent complexity, in favor of the modern quantum formalism and the associated Copenhagen interpretation.Interest in these questions was renewed in the last two decades, as experiments were performed on macroscopic systems that could be seen as analogs of quantum mechanics. Yves COUDER’s experiments of 2005 were integral in this, showing that it was indeed possible to reproduce a form of wave-particle duality at the macroscopic scale as well as the associated quantum phenomena. The goal of this thesis is thus twofold : first to create a classical an mechanical analog of wave-particle duality, and then to use this model in order to continue Louis DE BROGLIE’s work on wave mechanics, building at the same time a pilot-wave theory coupling two waves to a particle.We will thus exlore the mechanical aspects of such a macroscopic model, as well as the generalizations and abstractions necessary to apply it to quantum particles. In doing so, we will we able to discuss more fundamental notions on the interpretation of quantum mechanics, including Bell’s theorem, Aspect’s experiments and the de Broglie-Bohm theory.
La notion de dualité onde-particule a été centrale dans le développement de la mécanique quantique. Introduite principalement par Louis DE BROGLIE dans sa thèse de 1924, elle a permis à ce dernier d’ébaucher une nouvelle théorie pour décrire le monde microscopique : la mécanique ondulatoire. Néanmoins, cette description mécanique ainsi que sa forme plus rigoureuse, nommée théorie de la double solution, ont été rapidement abandonnées en raison de leur complexité, en faveur du formalisme quantique moderne et de l’interprétation de l’École de Copenhague.Un regain d’intérêt pour ces questions est survenu au cours des deux dernières décennies, qui ont vu apparaître des expériences mettant en œuvre de possibles analogues macroscopiques de la mécanique quantique. On pense en particulier aux expériences de Yves COUDER de 2005, ayant permis de reproduire une forme de dualité onde-particule, ainsi que les phénomènes quantiques associés. L’objectif de cette thèse est donc double : d’une part, construire un modèle analogue de la dualité onde-particule, qui sera entièrement classique et mécanique et, d’autre part, utiliser ce modèle pour poursuivre les travaux de Louis DE BROGLIE sur la mécanique ondulatoire, en cherchant à construire une théorie d’onde pilote couplant deux ondes à une particule.Nous explorerons ainsi, à la fois les considérations mécaniques d’un tel modèle et les généralisations et abstractions nécessaires pour appliquer ce modèle macroscopique à l’échelle des particules quantiques. Ce second point nous permettra d’aborder des discussions plus fondamentales, sur la question de l’interprétation de la mécanique quantique, dans le contexte du théorème de Bell, des expériences d’Aspect, ainsi que de la théorie de de Broglie-Bohm.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04166865 , version 1 (20-07-2023)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04166865 , version 1

Citer

Pierre Jamet. Les analogues classiques de la mécanique quantique et la dualité onde-particule. Physique [physics]. Université Grenoble Alpes [2020-..], 2023. Français. ⟨NNT : 2023GRALY027⟩. ⟨tel-04166865⟩

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