[DECODE Quantum] A la rencontre d’Alain Aspect, Prix Nobel de Physique 2022
Une émission conçue par Fanny Bouton, Olivier Ezratty, et Richard Menneveux - avec l'AFP
En co-production avec Fanny Bouton et Olivier Ezratty, FrenchWeb vous propose Decode Quantum, une série pour découvrir la révolution quantique au travers d’échange avec les acteurs clés de la filière quantique dans le monde.
S’il est un nom qui est revenu à chacune de nos rencontres dans cette série consacrée au sujet du Quantique, c’est celui d’Alain Aspect, qui vient aujourd’hui de recevoir le prix Nobel de Physique 2022 pour son travail sur « l’intrication quantique »: un phénomène tellement étrange et peu probable que même Albert Einstein n’y croyait pas. Et qu’il qualifiait d' »effrayant ».
– « Complètement fou » –
En 1935, le fondateur de la théorie de la relativité questionne un élément clé de l’intrication quantique, la non-localité, qu’il qualifie d' »effet effrayant à distance ». Car il viole selon lui le principe de localité, c’est à dire le fait qu’un objet ne peut subir d’influence que dans son environnement immédiat.
Pour expliquer l’effet d’intrication, il postule alors l’existence de « variables cachées », c’est-à-dire de forces à l’oeuvre mais encore inconnues.
En 1964, le physicien nord-irlandais John Stewart Bell trouve le moyen de vérifier la chose avec un théorème des inégalités qui porte son nom. Mais encore faut-il le mettre à l’épreuve de l’expérience scientifique.
C’est ce qu’accomplit le physicien français Alain Aspect deux décennies plus tard dans son laboratoire. Il prouve que deux particules de lumière enchevêtrées sont intriquées de telle façon que la mesure des propriétés de l’une affecte celle de l’autre de façon instantanée.
En testant ses limites, lui et son équipe ont prouvé que « la mécanique quantique résiste à toutes les attaques possibles », a dit Alain Aspect dans une interview que la fondation Nobel a publiée mardi, après lui avoir décerné son prix.
Cette récompense donne définitivement tort à Einstein, mais le physicien français ne lui en est pas moins immensément reconnaissant.
« J’aime à dire qu’un grand mérite revient à Einstein d’avoir soulevé la question » de la non-localité, un des fondements de l’intrication, souligne Alain Aspect.
Lui-même avoue la difficulté d’accepter l’idée de non-localité « comme image mentale, quelque chose qui est complètement fou ».
– « Rester humbles » –
Ses co-lauréats du Nobel de physique, l’Autrichien Anton Zeilinger et l’Américain John Clauser, ont eux aussi testé le théorème de Bell et exclu toute autre explication à celle de la non-localité. Leurs travaux ont ouvert la voie à ce qu’on appelle la « deuxième révolution quantique ».
Les découvertes de Zeilinger, qualifié de « pape du quantique », ont montré le potentiel applicatif de l’intrication dans les communications chiffrées, la téléportation quantique et ainsi de suite.
Les entreprises de haute technologie investissent des fonds importants dans le développement d’ordinateurs quantiques qui promettent des capacités de calcul inégalées.
Chris Phillips, pour sa part, a développé un instrument, de la taille d’une chaîne haute-fidélité, qui utilise l’intrication quantique pour diagnostiquer des cancers du sein.
Mais le plus grand mystère de l’intrication quantique reste entier, près d’un siècle après avoir intrigué Albert Einstein: comment se produit-il?
« Nous devons rester humbles face à la physique », dit Chris Phillips. « Il existe, simplement ».
Nous ne pouvions pas avec Fanny Bouton et Olivier Ezratty ne pas consacrer une émission spéciale à ce dernier, un numéro que nous avions enregistré en 2021, qui était et encore plus aujourd’hui à ne pas manquer!
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