Synopsis :

Le physicien Alain Aspect, directeur de recherche au Laboratoire Charles Fabry de l'Institut d'optique d'Orsay, a reçu la Médaille d'or du CNRS en 2005 pour ses travaux dans le domaine de l'optique quantique et de la physique atomique. Il raconte son parcours et décrit ses travaux. Il est à l'origine d'une très célèbre expérience qui à montré la non-validité des inégalités de Bell.

La mécanique quantique date du début du 20' siècle. En 1935, Albert Einstein montre que les lois de la mécanique quantique autorisent la formation de particules intriquées. Deux photons, par exemple, qui ont interagit entre eux dans le passé puis se sont éloignés l'un de l'autre, conserveraient la possibilité d'échanger des informations. Toute modification d'une propriété d'un des photons est immédiatement transmise à l'autre photon. C'est l'intrication quantique. Pour Einstein, aucune information ne peut se transmettre plus vite que la lumière, et donc le formalisme quantique doit être rejeté. Niels Bohr conteste cette position.

Mais aucune expérience n'est à l'époque capable de prouver l'existence ou l'absence de l'intrication (ou non-localité).

En 1964, le physicien John Bell montre que les points de vue d'Einstein et de Bohr conduisent à des prédictions différentes et il formalise ce résultat par les célèbres inégalités de Bell. Alain Aspect et son équipe (Philippe Grangier, Gérard Roger et Jean Dalibard) vont réussir à fabriquer une source produisant des paires de photons intriqués, puis à étudier leurs propriétés. Les résultats obtenus (1982) violent les inégalités de Bell, ce qui veut dire que la physique quantique à raison. II existe bel et bien des paires de particules intriquées, c'est-à­dire des particules dont les propriétés restent liées quelle que soit la distance qui les sépare. Les deux particules même distantes de plusieurs kilomètres se comportent comme un système unique.

Ces phénomènes ont des applications dans le domaine de la cryptographie et de l'informatique (ordinateur quantique).

Source : CNRS.

Une vidéo pour découvrir un épisode majeur de la physique quantique : la preuve de l'existence de l'intrication quantique, une propriété étrange qui débouchera bientôt sur un tas d'applications puissantes et hallucinantes.