Le Nobel de physique récompense des travaux sur l’intrication quantique

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Crédits : Johan Jarnestad/L'Académie royale des sciences de Suède

Le Prix Nobel de physique 2022 vient d’être remis conjointement à Alain Aspect, John Clauser et Anton Zeilinger pour leurs contributions révolutionnaires à notre compréhension de l’intrication quantique. Tous trois se partageront la somme de dix millions de couronnes suédoises, soit environ 925 000 euros.

Après la médecine, place à la physique. Il y a deux ans, trois lauréats s’étaient partagé la récompense pour leurs découvertes sur les trous noirs. En 2021, le comité avait récompensé plusieurs études portant sur les phénomènes chaotiques et apparemment aléatoires notoirement difficiles à appréhender. Pour cette année 2022, le Nobel de physique revient à Alain Aspect (de l’Université Paris-Saclay et de l’École Polytechnique de Palaiseau), John Clauser (Université de Columbia) et Anton Zeilinger (Université de Vienne) pour leurs expériences utilisant des états quantiques intriqués.

Une mécanique très étrange

La bizarrerie de la mécanique quantique est de plus en plus exploitée, que ce soit dans le développement d’ordinateurs ou de réseaux communication chiffrée sécurisée, entre autres domaines. Un facteur clé de ce développement est la façon dont la mécanique quantique permet à deux particules (ou plus) d’exister dans ce que les physiciens appellent « un état intriqué ».

Pour résumer, ce qui arrive à l’une des particules d’une paire intriquée détermine ce qui arrive aux autres particules, et ce, même si ces particules sont éloignées par des distances gigantesques. Par exemple, changez l’état de l’une de ces particules et les autres prendront instantanément la même valeur. Autrement dit, lorsque deux particules sont dans des états quantiques intriqués, mesurer la propriété d’une particule peut immédiatement déterminer le résultat d’une mesure équivalente sur l’autre particule sans avoir besoin de vérifier.

Ce qui rend également la mécanique quantique si spéciale, c’est que ces particules intriquées n’ont pas d’états déterminés tant qu’ils ne sont pas mesurés. Oui, la mécanique quantique est très étrange.

Au moyen d’expériences révolutionnaires, Alain Aspect, John Clauser et Anton Zeilinger ont démontré le potentiel d’investigation et de contrôle de ces particules intriquées. Le développement d’outils expérimentaux a également jeté les bases d’une nouvelle ère de la technologie quantique (plus d’informations ici).

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Les lauréats Alain Aspect, John F. Clauser et Anton Zeilinger. Crédits : Nobel Prize

Rappelons que lundi, le Nobel de physiologie a été décerné à généticien Svante Pääbo pour ses travaux sur le génome de nos proches parents disparus. La semaine se poursuit demain avec la remise du prix de littérature. Le Prix Nobel de la paix sera quant à lui remis vendredi et le prix des sciences économiques lundi prochain.