The Fort Worth Press - Cent ans de révolution quantique

USD -
AED 3.673042
AFN 65.503991
ALL 82.870557
AMD 381.503986
ANG 1.790055
AOA 917.000367
ARS 1434.006204
AUD 1.505729
AWG 1.8
AZN 1.70397
BAM 1.678705
BBD 2.013364
BDT 122.282772
BGN 1.680385
BHD 0.37694
BIF 2967
BMD 1
BND 1.294944
BOB 6.907739
BRL 5.418041
BSD 0.999601
BTN 89.876145
BWP 13.280747
BYN 2.873917
BYR 19600
BZD 2.010437
CAD 1.383405
CDF 2232.000362
CHF 0.804604
CLF 0.023471
CLP 920.770396
CNY 7.070104
CNH 7.06959
COP 3817.5
CRC 488.298936
CUC 1
CUP 26.5
CVE 95.103894
CZK 20.77405
DJF 177.720393
DKK 6.412285
DOP 64.250393
DZD 129.962727
EGP 47.569904
ERN 15
ETB 155.051714
EUR 0.858404
FJD 2.25845
FKP 0.748861
GBP 0.74968
GEL 2.703861
GGP 0.748861
GHS 11.45039
GIP 0.748861
GMD 73.000355
GNF 8687.503848
GTQ 7.657084
GYD 209.137648
HKD 7.78484
HNL 26.328145
HRK 6.471904
HTG 130.859652
HUF 328.06704
IDR 16691.4
ILS 3.23571
IMP 0.748861
INR 89.97675
IQD 1309.540669
IRR 42112.503816
ISK 127.920386
JEP 0.748861
JMD 159.999657
JOD 0.70904
JPY 155.243504
KES 129.303801
KGS 87.450384
KHR 4005.00035
KMF 422.00035
KPW 899.993191
KRW 1472.865039
KWD 0.30668
KYD 0.833083
KZT 505.531856
LAK 21676.809119
LBP 89516.767233
LKR 308.334728
LRD 175.938682
LSL 16.941802
LTL 2.95274
LVL 0.60489
LYD 5.434032
MAD 9.231238
MDL 17.00842
MGA 4458.959547
MKD 52.906919
MMK 2099.939583
MNT 3546.502114
MOP 8.016033
MRU 39.863012
MUR 46.070378
MVR 15.410378
MWK 1733.372244
MXN 18.178775
MYR 4.111039
MZN 63.903729
NAD 16.941802
NGN 1450.110377
NIO 36.787647
NOK 10.102304
NPR 143.802277
NZD 1.730805
OMR 0.384505
PAB 0.999682
PEN 3.360156
PGK 4.24115
PHP 58.978038
PKR 280.247111
PLN 3.633604
PYG 6875.152888
QAR 3.643659
RON 4.372204
RSD 100.804038
RUB 76.499736
RWF 1454.419048
SAR 3.753201
SBD 8.223823
SCR 13.497312
SDG 601.503676
SEK 9.403825
SGD 1.295485
SHP 0.750259
SLE 23.000338
SLL 20969.498139
SOS 570.266164
SRD 38.629038
STD 20697.981008
STN 21.02887
SVC 8.745763
SYP 11058.244165
SZL 16.928669
THB 31.871038
TJS 9.171638
TMT 3.5
TND 2.932369
TOP 2.40776
TRY 42.504604
TTD 6.776446
TWD 31.274038
TZS 2435.000335
UAH 41.959408
UGX 3536.283383
UYU 39.096531
UZS 11958.989413
VES 248.585904
VND 26360
VUV 122.070109
WST 2.790151
XAF 563.019389
XAG 0.017039
XAU 0.000237
XCD 2.70255
XCG 1.801608
XDR 0.70002
XOF 562.932418
XPF 102.347136
YER 238.403589
ZAR 16.92915
ZMK 9001.203584
ZMW 23.111058
ZWL 321.999592
  • AEX

    -0.2800

    947.5

    -0.03%

  • BEL20

    16.5400

    5029.74

    +0.33%

  • PX1

    -7.3100

    8114.74

    -0.09%

  • ISEQ

    -5.1000

    12741.69

    -0.04%

  • OSEBX

    7.1500

    1632.45

    +0.44%

  • PSI20

    -40.3700

    8198.25

    -0.49%

  • ENTEC

    -5.8300

    1416.23

    -0.41%

  • BIOTK

    -87.0000

    4263

    -2%

  • N150

    13.5900

    3685.24

    +0.37%

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