Prix Nobel De Physique 2022 – Découvrez la vie et l’œuvre du physicien français qui vient d’être honoré pour ses travaux pionniers sur la complexité quantique en lisant ces articles écrits à l’occasion de sa remise de la médaille d’or du CNRS.
Alain Aspect, directeur émérite du CNRS, vient d’assister à l’attribution du prix Nobel de physique 2022 à lui-même, aux côtés de John F. Clauser et d’Anton Zeilinger, pour leurs travaux expérimentaux sur l’inégalité de Bell qui ont ouvert la voie à de nombreuses avancées technologiques, dont l’informatique et cryptographie quantique.
Voici quelques-uns des articles publiés dans CNRS le Journal qui ont reçu la médaille d’or 2005 de l’organisme Alain Aspect, directeur de recherche émérite au CNRS, est décédé récemment ; John F. Kennedy était à ses côtés.
Le prix Nobel de physique sera décerné à Clauser et Anton Zeilinger en 2022 pour leurs travaux expérimentaux sur les inégalités de Bell, qui ont ouvert la voie à de nombreuses avancées technologiques, dont l’informatique et la cryptographie quantique. Avant de recevoir sa médaille d’or 2005, le CNRS avait publié les articles suivants dans sa revue CNRS le Journal.
Alain Aspect, assis dans son bureau à l’Institut d’optique d’Orsay, plaisante : “Je suis une très bonne illustration du stéréotype français, celui du jeune provincial qui quitte son petit village de Gascogne pour monter dans la capitale.”
A dix ans, le jeune fan de Jules Verne est déjà fasciné par ses contacts brefs mais intenses avec la science et la technique ; il se souvient avoir pensé Cela l’a laissé vouloir plus d’avancées scientifiques et technologiques que sa région rurale ne pouvait fournir.
Il démonte son premier vélo et quelques autres pièces techniques pour en étudier les rouages en attendant. “Il y a eu des moments où j’ai eu du mal à reconstituer ce que j’avais désossifié”, avoue-t-il en riant.
Il se souvient très bien des délicieuses leçons qu’on lui a enseignées à l’école primaire, comme comment un morceau de canneberge tombé dans du vinaigre dégageait un nuage de dioxyde de carbone qui éteignait une bougie : « Un avertissement aux téméraires qui plongeraient la tête la première dans la fermentation cuve de raisin.”
Ou ce petit voyage dans une usine à 30 kilomètres de chez lui Si un touriste devait venir dans nos villages aujourd’hui, on lui demanderait : « Savez-vous comment on coulait les tuyaux dans la fonte, ceux qui allaient permettre d’amener l’eau dans nos villages.
En cette matinée d’automne, le génial Alain Aspect nous raconte ses débuts, encouragé par une famille de bâtisseurs d’institutions philanthropiques « qui ne possédaient qu’un savoir élémentaire en science mais le valorisaient avec force ».
Après un lycée à Agen et une prépa à Bordeaux, il s’inscrit à l’École normale supérieure de Cachan, qui “offre une place très importante pour l’époque aux technologies comme l’électronique”, puis poursuit sa formation à l’université d’Orsay, où il rencontre « une pléiade de professeurs exceptionnels » qu’il sera plus tard heureux de revoir trente-cinq ans plus tard à l’Académie des sciences. Son entrée dans le domaine de l’optique est marquée par le procédé d’agglutination et une thèse entièrement consacrée à l’holographie.
Pourtant, le véritable tournant se produit quelques mois plus tard… au Cameroun, où le décrocheur coopère aux côtés de sa femme, professeur de chimie. Le professeur de physique s’envoie alors le livre récemment publié, “Mécanique quantique” de Claude Cohen-Tannoudji, Bernard Diu et Franck Lalo. La vérité a été révélée.
Prix Nobel De Physique 2022: Alain Aspect, John Clauser, Anton Zeilinger
L’enseignement de la mécanique quantique était nébuleux à l’époque. J’avais beaucoup de questions sur le formalisme quantique car je pensais que certaines de ses propriétés étaient le résultat de la schizophrénie. J’ai finalement commencé à obtenir des réponses claires après avoir lu ce livre.
Lorsque le futur directeur de l’Institut d’Optique Théorique et Appliquée, Christian Imbert, revient dans son alma mater, l’ENS Cachan, en 1974, il apporte avec lui des textes précieux sur un sujet alors méconnu : l’intrication du monde quantique, propriété de la nature. découvert par Albert Einstein en 1935 et le sujet d’un débat permanent entre Einstein et Niels Bohr sur la façon de l’interpréter.
Parmi ces écrits se trouve un court article de John Bell qui soutient que les expériences peuvent aider à affiner le débat. Le chercheur dit : “Cela m’a frappé comme un éclair” après l’avoir lu, et il a tout de suite su qu’il voulait concentrer sa carrière sur ce sujet. Huit ans plus tard, avec l’aide de Philippe Grangier,
Assisté de Jean Dalibard et Gérard Roger, Alain Aspect mène des expériences qui mettront fin au débat “Bohr-Einstein” et, par la même occasion, valideront une propriété quantique singulière : l’intrication, qui unit deux particules malgré leur grande distance l’un à l’autre par des liens indestructibles.
Les découvertes se sont rapidement répandues dans le monde entier et, en 1982, un jeune chercheur qui n’avait pas encore soutenu sa thèse sur le sujet a passé une heure à présenter ses découvertes aux plus grands experts mondiaux en physique atomique. (pour en savoir plus sur les expériences elles-mêmes, voir l’article lié.
Avec son élève Philippe Grangier, qui fait parallèlement sa thèse, il réalise une première mondiale en créant des photons uniques à des instants précisément identifiés dans la chambre de lancement du laser.
Mais ce n’est pas tout… Dans une démonstration saisissante, les deux scientifiques démontrent la “dualité onde-particules” pour un seul photon, autre propriété mythique de la physique quantique.
Une question qui a été soulevée tout au long du débat était : « Un seul photon peut-il interférer ? En d’autres termes, est-il possible qu’un seul photon voyage simultanément à travers deux endroits, malgré notre capacité à le détecter en un seul.
Les expériences précédentes n’ont pas réussi à convaincre en raison de l’absence d’une source véritablement isolée de photons uniques. Alternativement, nos chercheurs ont établi une source qui peut produire un seul photon à la fois.
