Nobel de physique : l’ordi quantique en ligne de mire

Le Français Serge Haroche et l’Américain David Wineland sont les lauréats du prix Nobel 2012 de physique. Ils ont travaillé sur les pièges quantiques, ce qui pourrait révolutionner l’informatique. © reuters.

En physique, quand on s’intéresse au monde microscopique, lorsqu’on étudie le comportement des plus petits composants de la matière, les lois de la physique classique ne s’appliquent plus. Ce sont celles de la physique quantique qui prévalent et qui ouvrent le champ à d’étranges propriétés.

Bien sûr, ces minuscules particules ne sont guère faciles à isoler. Pas à cause de leur taille, mais bien parce que dès qu’elles entrent en relation avec leur environnement, elles perdent leurs mystérieuses propriétés quantiques, ce qui rend leur étude particulièrement compliquée.

C’est dans ce contexte que se situent les travaux du Français Serge Haroche et de l’Américain David Wineland, tous les deux âgés de 68 ans et récompensés mardi par le prix Nobel de physique.

Les deux hommes ont chacun à leur manière mis au point des « pièges » à particules qui ne détruisent pas leur comportement quantique. Wineland attrape des atomes chargés (des ions) dans des pièges électriques. Il les contrôle et les mesure au moyen de la lumière (des photons). Serge Haroche a privilégié l’approche inverse. Il contrôle et effectue diverses mesures sur des photons en utilisant des atomes. Des données qui permettront sans doute un jour de fabriquer des ordinateurs quantiques, soit des machines bien plus puissantes que les plus puissants ordinateurs actuels.

Serge Haroche a été Maître de Conférences à l’École Polytechnique et professeur à l’Université Paris VI ainsi qu’à l’Université de Yale, aux États-Unis. Nommé en 2001 professeur au Collège de France dans la chaire de Physique quantique, Serge Haroche dirige le groupe d’électrodynamique des systèmes simples au sein du laboratoire Kastler Brossel du Département de Physique de l’ENS.

David Wineland a participé à divers développements techniques comme l’utilisation de lasers pour refroidir les ions près du zéro absolu (-273,15 ºC), une expérience réalisée pour la première fois en 1978, dans le cadre de tests en laboratoire sur les théories quantiques. Il travaille depuis 1975 au National Institute of Standards and Technology, du gouvernement américain, où il y dirige les études du groupe de stockage de l’ion depuis 1979.

Hier, les Instituts Internationaux de Physique et de Chimie Solvay, à Bruxelles, ont été parmi les premiers à féliciter les deux lauréats. Les deux hommes y sont bien connus. Serge Haroche y a détenu la chaire de physique en 2010 tandis que David Wineland était un des participants du 25e Conseil de Physique Solvay organisé à Bruxelles en 2011. Ce 25e Conseil marquait le centenaire de ce genre de réunions dont les premières, organisées à l’initiative de l’industriel Ernest Solvay, avaient rassemblé notamment Lorentz, Poincaré, Planck ou encore Einstein, et avaient jeté les bases… de la physique quantique !

On a beaucoup évoqué le nom d’un chercheur belge, ces dernières semaines, pour le Prix Nobel de Physique de cette année. Mais le Pr François Englert. (ULB) devra patienter. La découverte annoncée cet été au Cern, à Genève, de « son » boson (imaginé avec son collègue Robert Brout, aujourd’hui décédé) et l’Ecossais Peter Higgs est sans doute trop récente. Ou, comme le dit l’ULB, « la nature de ce boson, découvert cet été, ne sera précisée que d’ici le printemps 2013 ».

CHRISTIAN DU BRULLE
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