Intrication quantique : un étrange Aspect de la matière

Mardi 14 mai 2019

Alain Aspect - OIST / CC

Qu'est-ce que l'intrication quantique ? Qu'appelle-t-on le paradoxe EPR et les inégalités de Bell ? En quoi consistent les travaux d'Alain Aspect sur le sujet ? Dans quelle mesure l'intrication, phénomène purement quantique, peut-elle ouvrir la voie à de nouvelles innovations scientifiques ?

Avec

Alain Aspect Professeur à l’Institut d’optique et à l’école Polytechnique, directeur de recherche émérite du CNRS, membre de l’Académie des sciences et Prix Nobel de physique 2022

Prenez deux particules, même extrêmement éloignées l’une de l’autre. Au moment où vous modifiez l’état de l’une, quel que soit l’endroit où se trouve l’autre, elle prendra instantanément la même valeur. Cette propriété, c’est celle de l’intrication quantique. Elle est à la fois la source d’une des plus passionnantes controverses de l’histoire de la mécanique quantique mais aussi le socle de développement de technologies qui feraient basculer l’informatique, la métrologie, les communications, voire tout internet, dans une toute autre dimension mais les obstacles technologiques sont encore de belle taille.

Intrication : cet étrange aspect des particules. C’est le programme quantique qui est le nôtre pour l’heure qui vient. Bienvenue dans La Méthode scientifique.

Nous sommes ravis de recevoir Alain Aspect, physicien, professeur à l’Institut d’Optique et à l’Ecole Polytechnique, membre de l’Académie des Sciences et de celle des Technologies, éminent spécialiste de l’intrication quantique.

En savoir plus : Cryptographie quantique : la nouvelle machine à chiffrer ?

La Méthode scientifique

58 min

Le reportage du jour

Reportage à l’Institut d’optique d’Orsay, au Laboratoire Charles Fabry, avec Philippe Grangier, ancien thésard d’Alain Aspect, sur l’expérience des tests des inégalités de John Bell, expériences qui devaient démontrer le phénomène d’intrication quantique et résoudre le paradoxe EPR. Par Céline Loozen :

LA_METHODE_SCIENTIFIQUE - Reportage Céline Loozen "expérience de 1982 sur le test des inégalités de Bell sur l'intrication quantique" avec Philippe Grangier

8 min

Repères

L'intrication est un phénomène quantique dans lequel deux particules au moins partagent les mêmes propriétés. Quand on mesure l'état de l'une d'entre elles, les autres particules intriquées prennent instantanément la même valeur, indépendamment de la distance entre elles.
Bohr et Einstein s'opposaient sur l'interprétation à donner au phénomène. Niels Bohr, l’un des fondateurs de la mécanique quantique, tenait pour fondamental le caractère probabiliste des prédictions de la mécanique quantique. Pour Einstein, ce caractère probabiliste est la conséquence d'une théorie incomplète et qu'il existe des variables cachées à découvrir. C'est ce qu'on appelle le paradoxe EPR (du nom de ses auteurs Einstein, Podolsky et Rosen).
John Bell formule en 1964 des inégalités mathématiques respectées par une éventuelle théorie à variables cachées mais violées par la mécanique quantique. Les expériences d'Aspect à Orsay ont permis de trancher la question en faveur de la vision de Bohr.
L'intrication sert de socle au développement de nouvelles technologies appliquées comme les ordinateurs et simulateurs quantiques, la cryptographie quantique et la téléportation quantique.