B2 · Episode 40 · 5:03
Quantum Reality and the Nature of Information
This episode explains quantum wavefunction collapse and decoherence—not caused by human consciousness but by interaction with macroscopic measurement devices—and introduces Claude Shannon's mathematical theory of information, which defines information as uncertainty reduction and underpins digital technologies and our understanding of knowledge.
Source：Sismique · License：CC BY 3.0
Transcript
Et c'est pas de votre faute si vous nous écoutez,
It's not your fault that you're listening to us,
c'est que souvent on en parle mal. Ce qu'il faut noter,
it's just that people often talk about it poorly. What we need to note is that
c'est que ce n'est pas la conscience humaine ou l'observation par un être conscient
what causes what we call the 'collapse of the wave function'
qui cause ce qu'on appelle l'effondrement, le collapse de la fonction d'onde,
is not human consciousness or observation by a conscious being,
comme on l'entend trop souvent dire.
as is too often claimed.
c'est simplement l'interaction entre le système quantique et l'appareil de mesure
it's simply the interaction between the quantum system and the macroscopic measuring device,
macroscopique.
nothing more.
Le collapse c'est le fait qu'on passe d'un état superposé à un
'Collapse' means the system transitions from a superposition state to a single definite state.
seul état. Le chat était mort et vivant et puis il devient vivant
The cat was both dead and alive, then becomes alive,
ou devient mort.
or becomes dead.
Donc en réalité, c'est l'interaction inévitable entre le monde quantique
So in reality, it's the inevitable interaction between the microscopic quantum world and the macroscopic world of our measuring instruments that
microscopique et le monde macroscopique de nos instruments de mesure qui provoque
triggers what we call quantum decoherence.
donc ce qu'on appelle la décohérence quantique.
This interaction
Et cette interaction fait passer donc le système d'un état de superposition
causes the system to shift from a quantum superposition state to a well-defined classical state.
quantique à un état classique défini.
And that's it.
Voilà, donc désolé, ce n'est pas le regard humain ou une conscience qui influe sur
So sorry—what influences the quantum world is not the human gaze or any kind of consciousness,
le monde quantique.
but physical interaction.
Donc la quantique, comme on l'appelle,
So quantum mechanics, as we call it,
est fascinante et il y a tout plein de bizarreries contre- intuitives.
is fascinating—and full of counterintuitive oddities.
Il y en a d'autres que j'ai pas citées ici, et pour creuser,
There are other such phenomena I haven’t mentioned here—and to explore further,
je vous invite à écouter notamment l'épisode avec Julien Bobroff dans Sismique,
I invite you especially to listen to the episode with Julien Bobroff on the podcast *Sismique*,
qui est spécialiste du sujet et avec qui on en parle,
who is a specialist on this subject—and with whom we discuss it in depth,
puisque c'est pas le sujet de cet épisode.
since that’s not the focus of this episode.
Alors ces découvertes ont conduit à des débats philosophiques intenses.
These discoveries have sparked intense philosophical debates.
Le plus célèbre est sans doute celui qui a opposé Einstein à Bohr.
The most famous one is undoubtedly the debate between Einstein and Bohr.
einstein qui était mal à l'aise avec l'idée d'un univers fondamentalement aléatoire
Einstein, who felt uncomfortable with the idea of a fundamentally random universe
affirmait dieu ne joue pas aux dés
declared: 'God does not play dice'
voilà il n'y a pas de hasard comme ça
Here it is: there’s no such thing as pure chance
et bohr lui répondait
and Bohr retorted to Einstein
à einstein arrêtez de dire à dieu ce qu'il doit faire
'Stop telling God what to do!'
J'aime bien les petites joutes oratoires comme ça entre
I quite enjoy such brief rhetorical sparring between scientists
scientifiques, on les imagine s'écrivant des lettres.
We can even picture them writing letters to each other
Donc ce débat illustre une tension fondamentale dans notre quête de connaissance.
This debate illustrates a fundamental tension in humanity’s quest for knowledge
D'un côté, on a le désir d'un univers ordonné, prévisible,
On one side lies our desire for an orderly, predictable universe
régi par des lois déterministes, des règles du jeu précises,
governed by deterministic laws and precise rules of operation
et de l'autre, l'acceptation d'un certain degré d'incertitude,
On the other side lies our acceptance of a certain degree of uncertainty
de probabilité, voire de mystère dans la nature.
of probability—and even of mystery—in nature
Et là, la physique quitte donc le déterminisme laplacien,
Physics thus departs from Laplacian determinism
cette idée qu'avec une connaissance parfaite des conditions initiales,
—the idea that, with perfect knowledge of initial conditions
on pourrait prédire avec certitude l'état futur de l'univers.
one could predict the universe’s future state with certainty
Donc on imagine le trouble pour tous les physiciens et plus largement pour tous les
So we can imagine the profound disquiet felt by all physicists—and more broadly, by all scientists
scientifiques.
facing this upheaval
Et les ruptures du XXe siècle ne se limitent pas à la physique,
Moreover, the paradigm shifts of the 20th century were certainly not confined to physics
évidemment. Dans le domaine de l'information et de la communication,
In the fields of information and communication, for instance
par exemple, on peut citer les travaux de Claude Shannon qui a eu un impact tout
Claude Shannon’s work had an equally profound impact
aussi profond.
—an impact just as deep
En dire deux mots.
Let’s say just a word or two about it
En 1948, Claude Shannon publie une théorie mathématique de la communication,
In 1948, Claude Shannon published *A Mathematical Theory of Communication*
qui est un ouvrage important qui jette les bases de ce qu'on va appeler la théorie
a landmark work that laid the foundations for what would become known as information theory
de l'information.
—information theory
L'approche de Shannon est novatrice parce qu'elle propose une définition
Shannon's approach is innovative because it proposes a
mathématique de l'information,
mathematical definition of information,
totalement indépendante de son contenu sémantique. Pour lui,
entirely independent of its semantic content. For him,
l'information ce n'est pas une question de signification,
information is not about meaning,
mais de probabilité et d'incertitude.
but rather about probability and uncertainty.
Alors imaginons une situation
Now imagine a situation where
où vous devez deviner une lettre de l'alphabet.
you must guess a letter from the alphabet.
Alors si vous n'avez aucun indice, il y a
If you have no clues,
26 possibilités équiprobables.
there are 26 equally probable possibilities.
Mais si on vous dit que c'est une voyelle,
But if you’re told it’s a vowel,
l'incertitude est considérablement réduite.
uncertainty is greatly reduced.
Cette réduction de l'incertitude,
This reduction in uncertainty
c'est ce que Shannon définit comme l'information. Pour comprendre concrètement
is precisely what Shannon defines as 'information.' To grasp this theory’s practical impact, consider data compression.
l'impact de cette théorie, on peut parler de la compression de données.
Data compression is something we use daily without even thinking about it.
Qui est quelque chose qu'on utilise tous les jours sans même y penser.
When you send a photo via messaging apps like WhatsApp or by email,
Quand vous envoyez une photo par messagerie, par WhatsApp, par email,
your phone uses algorithms
votre téléphone utilise des algorithmes qui sont aujourd'hui basés sur la théorie de
that today rely on information theory
l'information pour réduire la taille du fichier sans trop perdre en qualité.
to reduce file size without significantly sacrificing quality.
Alors comment ça marche?
So how does it work?
Ces algorithmes identifient les redondances dans l'image.
These algorithms identify redundancies in the image.
Par exemple, dans une photo de ciel bleu, au lieu de coder pixel bleu,
For example, in a photo of a blue sky,
pixel bleu, pixel bleu, etc etc, encore et encore,
instead of encoding 'blue pixel, blue pixel, blue pixel,' etc., over and over,
l'algorithme peut simplement dire 1000 pixels bleus.
the algorithm can simply say '1000 blue pixels.'
C'est une façon plus efficace d'encoder l'information,
This is a more efficient way to encode information,
réduisant ainsi la quantité de données à transmettre.
thus reducing the amount of data that needs to be transmitted.
Cette approche a permis des avancées majeures dans le traitement et la transmission
This approach has led to major advances in information processing and transmission,
de l'information, pavant donc la voie à
thereby paving the way for...
l'explosion du numérique.
the explosion of digital technology.
Donc sans elle, pas d'internet haut débit, pas de streaming vidéo,
So without it, there would be no high-speed internet, no video streaming,
pas de téléchargement rapide d'applications sur nos smartphones,
no rapid app downloads on our smartphones,
pas de TikTok, pas de Skype, ce que vous voulez.
no TikTok, no Skype—nothing at all.
Et au- delà de ses applications pratiques,
Moreover, beyond its practical applications,
la théorie de l'information a des implications philosophiques profondes.
information theory has profound philosophical implications.
Là encore, on revient à la philo.
Once again, we return to philosophy.
Elle nous invite à repenser ce qu'est l'information,
It invites us to rethink what information truly is,
et par extension ce qu'est la connaissance.
and by extension, what knowledge itself is.