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3 physiciens se partagent le prix Nobel pour leurs travaux sur la science quantique

STOCKHOLM (AP) – Trois scientifiques ont remporté conjointement le prix Nobel de physique de cette année mardi pour leurs travaux sur la science de l’information quantique, un domaine “totalement fou” qui a des applications importantes, notamment dans le domaine du cryptage.

Le Français Alain Aspect, l’Américain John F. Clauser et l’Autrichien Anton Zeilinger ont été cités par l’Académie royale des sciences de Suède pour avoir découvert comment des particules invisibles, telles que les photons, peuvent être liées ou «intriquées» les unes avec les autres même lorsqu’elles sont séparés par de grandes distances.

“Être un peu empêtré, c’est un peu comme être un peu enceinte. L’effet grandit sur vous », a déclaré Clauser.

Tout remonte à une caractéristique de l’univers qui a même déconcerté Albert Einstein et relie la matière et la lumière d’une manière enchevêtrée et chaotique.

Des informations ou des éléments qui étaient côte à côte, même s’ils sont maintenant séparés, ont une connexion ou une relation – quelque chose qui peut éventuellement aider à chiffrer des informations ou même à se téléporter.

“C’est tellement bizarre”, a déclaré Aspect lors d’un appel téléphonique avec le comité Nobel. “J’accepte dans mes images mentales quelque chose qui est totalement fou.”

Pourtant, les expériences du trio ont montré que cela se produisait dans la vraie vie.

“Pourquoi cela se produit, je n’ai pas le moindre brouillard”, a déclaré Clauser à l’Associated Press lors d’une interview sur Zoom dans laquelle il a reçu l’appel officiel de l’Académie suédoise plusieurs heures après que des amis et des médias le lui aient dit. “Je ne comprends pas comment cela fonctionne, mais l’enchevêtrement semble être très réel.”

Clauser, 79 ans, a reçu son prix pour une expérience de 1972, bricolée avec du matériel de récupération, qui a contribué à régler un célèbre débat sur la mécanique quantique entre Einstein et le célèbre physicien Niels Bohr. Einstein a décrit “une action effrayante à distance” qu’il pensait finir par réfuter.

“Je pariais sur Einstein”, a déclaré Clauser. “Mais malheureusement, j’avais tort et Einstein avait tort et Bohr avait raison.”

Aspect a déclaré qu’Einstein avait peut-être tort sur le plan technique, mais qu’il mérite un énorme crédit pour avoir soulevé la bonne question qui a conduit à des expériences prouvant l’intrication quantique.

Clauser a déclaré que son travail sur la mécanique quantique montre que vous ne pouvez pas confiner l’information à un volume fermé, “comme une petite boîte qui se trouve sur votre bureau” – bien que même lui ne puisse pas dire pourquoi.

“La plupart des gens supposeraient que la nature est faite de choses réparties dans l’espace et dans le temps”, a déclaré Clauser. “Et cela ne semble pas être le cas.”

“J’ai eu du mal à comprendre la mécanique quantique toute ma vie”, a ajouté Clauser, notant qu’il a inventé ce qui aurait pu être le premier jeu vidéo alors qu’il était au lycée dans les années 1950. “Et je ne comprends toujours pas.”

Zeilinger a déclaré qu’il ne comprenait pas non plus comment cela fonctionnait. “Et vous pouvez me citer là-dessus”, a-t-il déclaré dans une interview en 2000.

Mais il a montré que cela arrivait.

“Avec mes premières expériences, la presse m’a parfois demandé à quoi elles servaient”, a déclaré Zeilinger aux journalistes à Vienne mardi. « Et j’ai dit avec fierté : c’est bon à rien. Je fais cela par pure curiosité parce que je suis totalement enthousiasmé par la physique quantique depuis la première fois que j’en ai entendu parler.”

L’intrication quantique “consiste à prendre ces deux photons, puis à en mesurer un ici et à savoir immédiatement quelque chose sur l’autre ici”, a déclaré David Haviland, président du Comité Nobel de physique.

« Et si nous avons cette propriété d’intrication entre les deux photons, nous pouvons établir une information commune entre deux observateurs différents de ces objets quantiques. Et cela nous permet de faire des choses comme la communication secrète, d’une manière qui n’était pas possible auparavant.

C’est pourquoi l’information quantique n’est pas une expérience de pensée ésotérique, a déclaré Eva Olsson, membre du comité Nobel. Elle l’a qualifié de “domaine dynamique et en développement”.

“Cela a des implications larges et potentielles dans des domaines tels que le transfert sécurisé d’informations, l’informatique quantique et la technologie de détection”, a déclaré Olsson. “Ses prédictions ont ouvert les portes d’un autre monde, et cela a également ébranlé les fondements mêmes de la façon dont nous interprétons les mesures.”

Tout dans l’univers pourrait être enchevêtré, mais “généralement, l’enchevêtrement disparaît en quelque sorte. C’est tellement chaotique et aléatoire que lorsque vous le regardez … nous ne voyons rien”, a déclaré Subir Sachdev, professeur à Harvard, qui a travaillé sur expériences qui examinent un matériau intriqué quantique composé de jusqu’à 200 atomes. Mais parfois, les scientifiques peuvent démêler juste assez pour avoir du sens et être utiles dans tout, du cryptage aux supraconducteurs, a-t-il déclaré.

Les expériences lauréates du prix Nobel observent une relation qui existe entre des particules ou de la lumière qui étaient autrefois côte à côte mais qui ne le sont plus, a déclaré le physicien de l’Université Johns Hopkins Sean Carroll. Ce n’est pas quelque chose que vous pouvez voir ou toucher et bien que les scientifiques puissent l’observer, ils ont plus de mal à expliquer pourquoi et comment cela se produit, a-t-il déclaré.

S’exprimant par téléphone lors d’une conférence de presse après l’annonce, Zeilinger a déclaré qu’il était “encore un peu choqué” d’apprendre qu’il avait reçu le prix.

“Mais c’est un choc très positif”, a déclaré Zeilinger, 77 ans, qui est basé à l’Université de Vienne.

Clauser, Aspect et Zeilinger ont figuré dans la spéculation Nobel pendant plus d’une décennie. En 2010, ils ont remporté le prix Wolf en Israël, considéré comme un possible précurseur du Nobel.

Alors que les physiciens s’attaquent souvent à des problèmes qui semblent à première vue très éloignés des préoccupations quotidiennes – les particules minuscules et les vastes mystères de l’espace et du temps – leurs recherches jettent les bases de nombreuses applications pratiques de la science.

Le comité Nobel a déclaré que Clauser avait développé les théories quantiques présentées pour la première fois dans les années 1960 dans une expérience pratique. Aspect, 75 ans, a pu combler une faille dans ces théories, tandis que Zeilinger a démontré un phénomène appelé téléportation quantique qui permet effectivement de transmettre des informations sur des distances.

“En utilisant l’intrication, vous pouvez transférer toutes les informations transportées par un objet vers un autre endroit où l’objet est, pour ainsi dire, reconstitué”, a déclaré Zeilinger. Il a ajouté que cela ne fonctionne que pour les minuscules particules.

“Ce n’est pas comme dans les films Star Trek (où l’on est) transportant quelque chose, certainement pas la personne, sur une certaine distance”, a-t-il déclaré.

Lorsqu’il a commencé ses recherches, Zeilinger a déclaré que les expériences étaient “complètement philosophiques, sans aucune utilisation ou application possible”.

Depuis, les travaux des lauréats ont permis de développer les domaines des ordinateurs quantiques, des réseaux quantiques et de la communication chiffrée quantique sécurisée.

Une semaine d’annonces de prix Nobel a débuté lundi avec le scientifique suédois Svante Paabo recevant le prix de médecine lundi pour déverrouiller les secrets de l’ADN de Néandertal qui ont fourni des informations clés sur notre système immunitaire.

Ils continuent avec la chimie le mercredi et la littérature le jeudi. Le prix Nobel de la paix 2022 sera annoncé vendredi et le prix d’économie le 29 octobre. dix

Les prix portent une récompense en espèces de 10 millions de couronnes suédoises (près de 900 000 $) et seront remis le 1er décembre. 10. L’argent provient d’un legs laissé par le créateur du prix, l’inventeur suédois Alfred Nobel, décédé en 1895.

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Jordans a rapporté de Berlin. Borenstein de Kensington, Maryland. Maddie Burakoff a contribué depuis New York.

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