Résumé
Enfin, la sixième et dernière leçon a eu pour sujet la rétroaction quantique. Ce processus généralise à un système quantiquement cohérent le processus de contrôle
d’un système classique par rétroaction. On peut comprendre la nécessité de ce type de contrôle à partir de l’exemple élémentaire du maintien de la température dans une pièce, ou de la stabilisation d’un avion à une altitude donnée (pilotage automatique). Spontanément, la variable que l’on veut contrôler n’est soumise à aucune force de rappel ni amortissement et peut donc dériver au cours du temps. Le but du contrôle est d’empêcher cette dérive. La boucle de rétroaction, qui introduit des degrés de liberté supplémentaires couplés au système contrôlé, constitue une force de rappel et un amortissement artificiels. Il y a en fait deux types de contrôle par rétroaction. Le premier, en œuvre par exemple dans le piégeage des ions, consiste à soumettre le système à des forces oscillantes stabilisatrices. Mais dans ce schéma de contrôle autonome, il n’y a pas de dispositif de mesure à proprement parler et ses possibilités sont limitées. Le deuxième type de contrôle implique, lui, la participation active d’un dispositif de mesure. Celui-ci enregistre l’évolution de la variable contrôlée au cours du temps. Le résultat est ensuite envoyé à un dispositif de calcul qui estime l’état du système et en tire, à partir de la valeur d’un point de consigne, la valeur de la force correctrice à appliquer pour le maintenir le système sur sa trajectoire. Le problème du contrôle devient subtil lorsqu’on l’applique à un système quantiquement cohérent qui est perturbé par la mesure. Pour un système quantique, le principe d’incertitude invalide l’hypothèse selon laquelle dans un système classique, le bruit ajouté par la mesure peut être complètement indépendant du bruit faisant dévier le système de sa trajectoire.
