Le prix Nobel de physique de 2022 sera décerné à Alain Aspect, John F. Clauser et Anton Zeilinger

2022/10/04 Elhuyar Iturria: Elhuyar aldizkaria

Alain Aspect, John F. Les physiciens Clauser et Anton Zeilinger reçoivent le prix Nobel de 2022. Ed. Académie des prix Nobel

L'emmêlement quantique est un phénomène fondamental de la mécanique quantique. Mais il y a eu de longues discussions en physique jusqu'à ce qu'on ait découvert si c'était un phénomène réel. Les trois lauréats ont constaté que l'emmêlement quantique est réel et même un phénomène d'un grand intérêt pour leur exploitation technologique. En fait, ils notent que leurs connaissances ont introduit les technologies quantiques dans une nouvelle ère.

Selon la mécanique quantique, lorsque deux particules élémentaires sont quantitativement enroulées, elles se comportent comme une seule, car les caractéristiques de l'une d'elles conditionnent celles de l'autre. Par exemple, en mesurant la polarisation de l'une d'elles, on peut connaître celle de l'autre, bien que les deux particules soient séparées à grande distance. Par conséquent, une particule peut transférer des informations à une autre particule éloignée. Même à des milliers de km.

Albert Einstein ne croyait pas que ce phénomène était possible et il y a eu de grandes discussions. Mais les contributions des lauréats ont prouvé leur véracité. Ils se fondaient précisément sur la théorie de John Bell. Bell voulait déterminer si le comportement des particules enchevêtrées dépend des probabilités annoncées par la mécanique quantique ou de ce que prévoit une théorie des variables cachées. Les différences de Bell les ont définies pour le clarifier.

Lorsque deux particules quantiquement enroulées se comportent comme une seule, même sur de longues distances. Ce phénomène rendra possible la communication quantique car à l'avenir, à travers une particule, des informations peuvent être transférées à une autre particule très éloignée. Ed. Jurik Peter/Shutterstock

La mécanique quantique prévoit qu'un certain type d'expériences viole les différences de Bell. John Clauser a développé les idées de John Bell avec de nouvelles récompenses en concevant une expérience pratique dans laquelle il a démontré, comme le prévoyait la mécanique quantique, qu'une différence de Bell était rompue.

Mais l'expérience de Clauser avait quelques lacunes, et Alain Aspect a aidé à résoudre l'une d'entre elles importantes. Il a montré l'enchevêtrement quantique entre les deux photons en ajustant la mesure. C'était une expérience de grande portée.

Par la suite, Anton Zeilinger a commencé à utiliser ces états quantiques complexes, démontrant notamment le phénomène connu sous le nom de téléportation quantique. En 2012, il a réussi à télétraiter l'état quantique malgré la distance de 143 km. de deux photons compliqués. L'un était sur l'île de La Palma et l'autre à Tenerife.

La nouvelle ère de la communication quantique

Les outils développés par les trois chercheurs génèrent de nouvelles technologies de communication quantique. Il existe, entre autres, des moyens sûrs de chiffrer les informations, comme l'a reconnu l'Académie Nobel. Il est donc reconnu qu'ils ont été pionniers dans les technologies quantiques, si urgentes, qui ont permis le développement de la technologie depuis la théorie de la mécanique quantique.

Nous avons maintenant un champ de recherche très large: calcul quantique, Internet quantique, etc. Les technologies quantiques entrent dans une nouvelle ère.

Sur le caractère collectif de la science

Bien que les prix Nobel soient personnels, Zeilinger a souligné le caractère collectif de la science et a remercié plus de cent jeunes chercheurs qui l’ont aidée à accomplir son travail.