Prix Nobel de physique: l'optique quantique à l'honneur

Stockholm — Le prix Nobel de physique 2012 a été attribué mardi à l'Américain David Wineland et au Français Serge Haroche pour leurs travaux sur les interactions entre la lumière et la matière.

Les deux hommes, tous deux âgés de 68 ans, ont ouvert de nouvelles perspectives d'expérimentation en physique quantique en démontrant qu'il était possible d'observer des particules individuelles sans les détruire. Ces travaux fournissent des éléments clés pour concevoir un jour un ordinateur extrêmement puissant basé sur les lois de la physique quantique, a souligné l'Assemblée des Nobel.

Avec son équipe du laboratoire Kastler Brossel (CNRS/ENS/Collège de France) à Paris, Serge Haroche a mis au point un piège à photons. Cette «bonte», ou cavité, est composée de miroirs ultra-réfléchissants, refroidis à près de -273 °C, et permet ainsi de conserver un nombre déterminé de photons, de les compter et de les étudier. «Les expériences qui ont débouché sur ce projet ont été imaginées 20 ans plus tôt» a expliqué Serge Haroche à l'Associated Press.

De son côté, l'Américain David Wineland, du NIST (National Institute of Standards and Technology) et de l'Université du Colorado, a conçu des pièges à ions — des atomes qui possèdent une charge électrique. Wineland utilise des champs électriques pour suspendre ces atomes dans le vide et les refroidit avec des lasers.

Ces tactiques subtiles sont nécessaires dans le monde étrange de la physique quantique où évoluent ces chercheurs. Dans ce domaine de la physique, un objet — un photon par exemple — peut exister dans plusieurs états différents à la fois. Cependant le fait de l'observer ou de le mesurer lui fait perdre cette propriété quantique et le contraint à choisir l'un des états. Ce concept est décrit par l'expérience du chat de Shrödinger: enfermé dans une boîte, le chat est à la fois mort et vivant. Si un observateur ouvre le couvercle, il verra soit un chat mort, soit un chat vivant.

Grâce aux dispositifs expérimentaux développés par Serge Haroche et David Wineland, ces bizarreries quantiques peuvent désormais être observées.

Ces travaux fondamentaux apportent des éléments essentiels à la conception d'un futur ordinateur quantique. D'ores et déjà, ces recherches ont permis d'améliorer la précision des horloges optiques, qui pourraient à terme remplacer les horloges atomiques qui servent aujourd'hui à définir la seconde de référence depuis les années 70.


3 commentaires
  • Normand Gélinas - Inscrit 9 octobre 2012 19 h 45

    Tout est à revoir

    Absoument fascinant. Que d'horizons nouveaux!!! La physique quantique est souvent spéculative, mais une chose est certaine c'est que le concept habituel de ce que notre esprit percoit, s'effondre radicalement.

    • François Hétu - Inscrit 9 octobre 2012 23 h 53

      Sans vouloir vous corriger, la physique quantique n'est pas spéculative du tout, mais au contraire une des sciences dont les prédictions sont les plus abondantes et exactes (cf. le Modèle standard, qui a prédit tant de particules, presque toutes détectées, y compris, très bientôt, le boson de Higgs).

      Peut-être voulez-vous dire que la physique quantique est absconse et contre-intuitive, ce que n'importe quel physicien chevronné dans le domaine vous accordera sans même discuter.

  • Noé Aubin-Cadot - Inscrit 10 octobre 2012 01 h 00

    correction

    pour la deuxième fois je vous répète que
    "Shrödinger"
    ça s'écrit
    "Schrödinger".
    merci.
    Et c'est quoi encore votre "bonte" ? Google Traduction ?