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Je trouve magnifique que ce prix Nobel récompense une recherche d’abord très fondamentale et faite sans soucis d’applications immédiates !, se réjouit Cyriaque Genet. Et pour cause, parti pour tester les fondements de la mécanique quantique, Alain Aspect était loin de se douter que ses recherches donneraient lieu à la seconde révolution quantique.

Sa découverte ? Ce fut le premier à apporter les méthodes et les outils expérimentaux permettant de tester sans ambiguïtés les inégalités de Bell et ainsi montrer le caractère non-séparable de la mécanique quantique.

Les photons agissent comme un système unique

Pour comprendre, remontons un peu le temps. Niels Bohr, physicien danois, Nobel de physique 1922, et fondateur de la mécanique quantique, postule qu’un système quantique peut être délocalisé. Deux objets quantiques s'ils sont générés au cours du même processus et pourtant spatialement séparés ne peuvent pas en mécanique quantique être décrits comme deux objets indépendants. Un postulat qui fait débat. John Bell (1928-1990), physicien nord-irlandais, propose un théorème mettant en formule cette question.

C’est ce théorème qu’Alain Aspect teste au début des années 80. Son idée géniale fut d’utiliser des photons jumeaux, émis au cours d’un même processus, envoyés dans deux directions opposées. Durant ses expériences, il montre que la mesure de l’état du photon 1 n’est pas indépendante de celle du photon 2. De la même manière, une action opérée sur le premier photon entraine un effet sur le second de manière simultanée. Et ce même si une grande distance les sépare. Les photons agissent ainsi comme un système unique, ce qui prouve la non-séparabilité des phénomènes quantiques.

« Le seul objectif est de comprendre »

Cette propriété quantique fondamentale qui ne se retrouve pas dans la mécanique classique devient grâce au travail d’Aspect manipulable en laboratoire, permettant qu’elle soit aujourd’hui à la base d’innombrables applications dans différents domaines : les communications, la cryptographie, les capteurs ou encore l’informatique avec le développement du calcul quantique qui exploite totalement la non-séparabilité quantique.

Faire entrer la mécanique quantique dans la vie de tous les jours

Ces recherches aujourd’hui récompensées ont fait entrer plus avant la mécanique quantique dans la vie de tous les jours. Mais encore une fois, ce n’était pas le motif initial de ces pionniers. Lorsqu’on teste les fondements, il faut du temps. Le seul objectif est de comprendre et c’est par la compréhension que viennent les applications, conclut Cyriaque Genet.