The Fort Worth Press - Cent ans de révolution quantique

USD -
AED 3.672503
AFN 65.999852
ALL 81.873378
AMD 378.43987
ANG 1.79008
AOA 917.000491
ARS 1445.0428
AUD 1.425192
AWG 1.8
AZN 1.701926
BAM 1.658498
BBD 2.01317
BDT 122.152876
BGN 1.67937
BHD 0.376919
BIF 2961.725511
BMD 1
BND 1.270543
BOB 6.906845
BRL 5.228904
BSD 0.999546
BTN 90.307481
BWP 13.806116
BYN 2.86383
BYR 19600
BZD 2.010235
CAD 1.36427
CDF 2155.000115
CHF 0.774745
CLF 0.021839
CLP 861.999947
CNY 6.946501
CNH 6.93494
COP 3632.08
CRC 496.408795
CUC 1
CUP 26.5
CVE 93.503553
CZK 20.593989
DJF 177.719935
DKK 6.319765
DOP 62.937775
DZD 129.865503
EGP 47.013897
ERN 15
ETB 155.042675
EUR 0.84615
FJD 2.1993
FKP 0.732491
GBP 0.73007
GEL 2.695024
GGP 0.732491
GHS 10.950041
GIP 0.732491
GMD 73.500677
GNF 8769.058562
GTQ 7.666672
GYD 209.120397
HKD 7.812175
HNL 26.408086
HRK 6.3756
HTG 131.107644
HUF 322.251037
IDR 16758
ILS 3.082015
IMP 0.732491
INR 90.48545
IQD 1309.380459
IRR 42125.000158
ISK 122.69594
JEP 0.732491
JMD 156.640605
JOD 0.708969
JPY 155.718977
KES 128.999825
KGS 87.449964
KHR 4033.037668
KMF 418.00027
KPW 899.987247
KRW 1449.560268
KWD 0.307102
KYD 0.83298
KZT 501.119346
LAK 21499.832523
LBP 89508.041026
LKR 309.380459
LRD 185.911623
LSL 16.009531
LTL 2.95274
LVL 0.60489
LYD 6.319217
MAD 9.168716
MDL 16.926717
MGA 4429.877932
MKD 52.134305
MMK 2100.119929
MNT 3568.429082
MOP 8.04357
MRU 39.901294
MUR 45.889873
MVR 15.449947
MWK 1733.257012
MXN 17.252485
MYR 3.932502
MZN 63.750037
NAD 16.009531
NGN 1387.419629
NIO 36.785781
NOK 9.64092
NPR 144.492309
NZD 1.65348
OMR 0.384493
PAB 0.999521
PEN 3.364907
PGK 4.282347
PHP 59.059528
PKR 279.545138
PLN 3.573615
PYG 6631.277242
QAR 3.634567
RON 4.310899
RSD 99.326542
RUB 76.88768
RWF 1458.783824
SAR 3.750079
SBD 8.058101
SCR 13.733114
SDG 601.509021
SEK 8.90901
SGD 1.269935
SHP 0.750259
SLE 24.474972
SLL 20969.499267
SOS 570.272883
SRD 38.114501
STD 20697.981008
STN 20.775741
SVC 8.746163
SYP 11059.574895
SZL 16.015332
THB 31.656032
TJS 9.340767
TMT 3.51
TND 2.890372
TOP 2.40776
TRY 43.476498
TTD 6.770319
TWD 31.591998
TZS 2584.039876
UAH 43.256279
UGX 3563.251531
UYU 38.49872
UZS 12236.487289
VES 371.640565
VND 26002
VUV 119.537583
WST 2.726316
XAF 556.244594
XAG 0.011829
XAU 0.000202
XCD 2.70255
XCG 1.801384
XDR 0.691072
XOF 556.244594
XPF 101.131218
YER 238.375017
ZAR 15.966098
ZMK 9001.213126
ZMW 19.615608
ZWL 321.999592
  • AEX

    -15.5500

    993.99

    -1.54%

  • BEL20

    40.4000

    5499.51

    +0.74%

  • PX1

    -1.6400

    8179.5

    -0.02%

  • ISEQ

    -5.3500

    13374.17

    -0.04%

  • OSEBX

    2.6400

    1759.71

    +0.15%

  • PSI20

    121.8900

    8828.16

    +1.4%

  • ENTEC

    -5.8300

    1416.23

    -0.41%

  • BIOTK

    42.3400

    4113.69

    +1.04%

  • N150

    11.8400

    3959.8

    +0.3%

Cent ans de révolution quantique
Cent ans de révolution quantique / Photo: © AFP/Archives

Cent ans de révolution quantique

L'année internationale des sciences et des technologies quantiques s'ouvre mercredi à l'Unesco à Paris avec pour objectif de "sensibiliser le monde à l'importance" de cette révolution centenaire. Voici quelques clés pour comprendre l'infiniment petit.

Taille du texte:

- Ondes et corpuscules -

"Les principes de la physique classique et plus généralement les concepts familiers, ceux auxquels la vie quotidienne nous confronte, ne sont pertinents que dans un monde limité. Aux portes de l'infiniment petit, ils semblent brutalement faire faillite", résume le physicien et philosophe Etienne Klein dans son ouvrage "Petit voyage dans le monde des quanta" (ed. Flammarion).

Ce constat déroutant est celui fait par des physiciens - dont Max Planck et Albert Einstein - au début du XXe siècle. A l'époque, les progrès scientifiques et technologiques permettent d'observer des phénomènes qui s'avèrent inexplicables avec les lois de la physique classique.

Ces dernières divisent le monde en deux sortes d'objets de nature a priori incompatible: les "corpuscules" - des entités matérielles localisées dans l'espace - et les ondes - des perturbations qui se propagent en transportant de l'énergie.

Or la lumière, qui a manifestement des caractéristiques ondulatoires, semble parfois se comporter comme si elle était composée de grains d'énergie: des "quanta", comme les avaient baptisés Planck. Les mêmes questions se posent pour l'électron.

Emerge alors une idée révolutionnaire: dans l'infiniment petit, les particules sont à la fois des corpuscules et des ondes.

Cette dualité leur confère des propriétés impensables dans le monde macroscopique, comme la superposition: une particule peut avoir simultanément plusieurs positions, vitesses ou niveaux d'énergie différents.

- Une physique des probabilités -

Comment décrire le comportement de telles particules, dont les propriétés n'ont pas de valeur définie, telles le fameux chat de Schrödinger, enfermé dans une boîte avec une fiole de poison et que l'on est obligé de considérer à la fois comme vivant et mort ? En utilisant les probabilités.

Il y a 100 ans, en 1925, Erwin Schrödinger et Werner Heisenberg élaborent un ensemble d'outils mathématiques complexes qui aident à prédire les résultats de mesures effectuées sur une particule ainsi que la probabilité d'obtenir l'une d'elles lors d'une expérience donnée.

"La physique quantique décrit le monde au travers de mathématiques qui se passent dans des espaces abstraits, très éloignés de notre monde. Vous êtes dans un espace de Hilbert (qui peut avoir une nombre infini de dimensions, ndlr), vous manipulez des objets mathématiques étranges", soulignait récemment Alain Aspect, prix Nobel de physique 2022.

"Mais ça fonctionne! Ca permet de décrire le fait que la matière soit stable ou comment la lumière est émise par les atomes", expliquait-il à la presse à l'occasion de la sortie de son livre "Si Einstein avait su" (ed. Odile Jacob).

Et permet de prédire une autre propriété de l'infiniment petit: l'intrication. Si deux particules séparées dans l'espace ont interagi par le passé, elles restent liées: l'état (position, niveau d'énergie...) de l'une dépend immédiatement de l'état de l'autre.

- Des applications révolutionnaires -

Si éloignée de notre monde qu'elle puisse paraître, la physique quantique fait partie de notre quotidien: le transistor - composant-clé de tous les appareils électroniques qui permet d'amplifier un signal électrique -, le laser, l'IRM, les LEDs... sont nés grâce à elle.

De nouvelles applications sont en train de voir le jour. Comme la cryptographie quantique, où l'on utilise des particules intriquées pour créer la clé de chiffrage, la rendant inviolable.

Le grand espoir est l'ordinateur quantique. Les bits de l'ordinateur classique, qui ne peuvent avoir que deux états (0 ou 1) y sont remplacés par des particules, les "qubits". Grâce à la superposition et à l'intrication, ils ont une infinité d'états possibles entre 0 et 1 et leur puissance de calcul est démultipliée.

L'ordinateur quantique pourrait traiter en des temps records des opérations extrêmement complexes, comme les prévisions météorologiques ou l'équilibrage du réseau électrique.

Mais les obstacles pour y parvenir sont énormes. Au premier rang, figure la "décohérence": en interagissant avec leur environnement, les particules perdent leurs propriétés quantiques, générant des erreurs de calcul.

Ce phénomène s'accroît avec le nombre de qubits et, si les chercheurs travaillent sur des solutions technologiques, on ne sait pas si elles existent. "Après tout, il pourrait y avoir des lois fondamentales qui font qu'à partir d'une certaine taille, ça ne marche plus", note M. Aspect.

T.M.Dan--TFWP