La téléportation et l’intrication quantiques mènent à la victoire du prix Nobel
Le sujet était “effrayant” pour Einstein, mais pas pour le comité du prix Nobel.
La mécanique quantique est bizarre. Et ne nous croyez pas sur parole. Einstein était loin d’en être satisfait. En particulier, le concept d’intrication, que le célèbre physicien appelait “action effrayante à distance”. Il pensait que ce phénomène pouvait être expliqué, mais les travaux des trois derniers lauréats du prix Nobel et de bien d’autres ont démontré que la croyance d’Einstein était erronée.
Einstein voulait expliquer l’univers de manière déterministe. Cela signifie qu’une fois que vous connaissez les lois de la physique, vous devriez être en mesure de comprendre, de modéliser et même de prédire tout ce qui se passe dans l’univers. Mais la mécanique quantique ne fonctionne pas vraiment de cette façon. Elle est probabiliste. Et la réalité présente toutes sortes de comportements qui ne cadrent pas avec la vision déterministe.
La “solution” pour que la mécanique quantique ne soit pas probabiliste consistait à proposer l’existence de variables cachées – des propriétés qui affecteraient les mesures mais ne pourraient pas être mesurées. Il existe différentes façons de tester l’existence de ces variables cachées et elles prennent le nom de théorème de Bell, d’après la première proposition faite en 1964 par le physicien John Stewart Bell.
Les lauréats du prix Nobel de physique 2022 – Alain Aspect, John Clauser et Anton Zeilinger – et leurs nombreux collaborateurs ont travaillé sur des expériences qui ont permis de tester les inégalités énoncées dans le théorème, tout en étant des pionniers dans le domaine de l’information quantique. Ce domaine a été à l’origine de concepts tels que la cryptographie quantique et la téléportation quantique, ainsi que de la théorie au cœur du fonctionnement futur des ordinateurs quantiques.
Leurs travaux utilisent des photons intriqués, c’est-à-dire que des paires de particules de lumière sont placées dans un état unique. Jusqu’à présent, cela ne semble pas trop effrayant, mais la bizarrerie réside dans les détails. En mécanique quantique, une mesure “fige” la propriété mesurée dans un état spécifique ; on dit que la fonction d’onde qui décrit le comportement probabiliste s’effondre. Dans le cas de paires de photons intriqués, la mesure de l’un d’entre eux entraîne également l’effondrement de l’autre, instantanément, quelle que soit la distance entre les deux particules.
À première vue, on pourrait croire qu’il s’agit d’une communication plus rapide que la lumière, ce qui n’est pas du tout le cas en physique. Mais les travaux de milliers de physiciens ont montré que ce n’est pas du tout le cas. La mécanique quantique fonctionne tout simplement différemment.
L’information quantique a également été célébrée par les Breakthrough Prizes il y a quelques semaines. Il est clair que c’est le sujet brûlant du moment.
Les nouveaux lauréats du prix Nobel recevront un prix monétaire de 10 millions de couronnes suédoises (environ 896 000 dollars) qui sera partagé entre les lauréats.
Au cours de la conférence de presse, M. Zeilinger a souligné que si le Nobel est attribué exclusivement à des personnes physiques, il ne l’aurait pas reçu sans l’aide de plus de 100 jeunes collaborateurs qui ont travaillé avec lui.
Depuis 1901, il y a eu 221 lauréats du prix Nobel de physique. Quatre d’entre eux sont des femmes.
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Source : IFLScience – Traduit par Anguille sous roche
