The ontological problem of quantum physics and the emergence of a backgroundless spacetime in the light of the theory of decoherence - TEL - Thèses en ligne
Thèse Année : 2024

The ontological problem of quantum physics and the emergence of a backgroundless spacetime in the light of the theory of decoherence

Le problème ontologique en physique quantique et l’émergence d’un espace-temps relationnel à la lumière de la théorie de la dé- cohérence

Antoine Soulas

Résumé

The aim of this thesis is to better understand the features of quantum matter that makes quantum gravity so hard to reach. In Chapter 3, we present two general models of decoherence, without specifying any Hamiltonian. The first one makes decoherence naturally appear as a geometrical phenomenon between reservoirs of dimensions. The second one specifically tackles the question of why, in a universe where decoherence is ubiquitous, things are not frozen by the quantum Zeno effect. In Chapter 4, we discuss the ontological problem of quantum physics, usually referred to as the ‘measurement problem’. Our aim in this chapter is not to give a solution, but rather to formulate the problem independently of any interpretation of quantum mechanics, in the light of the theory of decoherence. In Chapter 5, a new ingredient is introduced in the discussion: spacetime. After investigating the apparent incompatibility between quantum mechanics and special relativity, we present a program of research and a toy model designed to build a backgroundless notion of position within the quantum formalism.
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 \textit{backgroundless} de position au sein du formalisme quantique.
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Dates et versions

tel-04704668 , version 1 (21-09-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04704668 , version 1

Citer

Antoine Soulas. The ontological problem of quantum physics and the emergence of a backgroundless spacetime in the light of the theory of decoherence. Quantum Physics [quant-ph]. Université de Rennes, 2024. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04704668⟩
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