Les physiciens honorés mardi ont trouvé des moyens expérimentaux pour confirmer ce qui avait été théorisé auparavant, y compris “l’enchevêtrement” de photons (particules de lumière) dans un phénomène qu’Albert Einstein a qualifié d'”action effrayante à distance”. Comme l’a déclaré mardi l’Académie royale des sciences de Suède : « Ce qui arrive à une particule dans une paire intriquée détermine ce qui arrive à l’autre, même si elles sont vraiment trop éloignées pour s’affecter. Le développement d’outils expérimentaux par les lauréats a jeté les bases d’une nouvelle ère de la technologie quantique.
Pour Clauser, l’honneur s’est fait attendre.
“C’est tout pour le travail que j’ai fait il y a plus de 50 ans”, a-t-il déclaré, clairement ravi mardi matin lorsqu’il est arrivé chez lui.
En tant qu’étudiant diplômé à l’Université de Columbia, où il a obtenu son doctorat en 1969, « J’avais du mal à essayer de comprendre la mécanique quantique, sans succès. Je n’ai pas compris ce que je n’ai pas compris », a-t-il déclaré.
Mais ensuite, il est tombé sur un article du physicien John Bell qui suggérait que la théorie quantique et un ensemble de théories rivales, connues sous le nom de “variables cachées”, étaient incompatibles les unes avec les autres. Clauser pensait : « S’il y a une différence entre les deux, elle doit être testable.
Après que Clauser a déménagé à l’Université de Californie à Berkeley, lui et ses collègues ont fouillé dans les salles de stockage pour trouver des fournitures, ont trouvé des “débris qui traînaient dans le département de physique” et ont coupé du métal dans un magasin. “Nous n’avions pas d’argent à dépenser, nous avons donc dû tout construire nous-mêmes”, a-t-il déclaré. Le résultat était un appareil de 30 pieds de long qui pouvait émettre des photons – des particules de lumière – dans des directions opposées.
En 1972, Clauser et le doctorant Stuart Freedman – décédé en 2012 – ont rapporté que leur expérience avait détecté un enchevêtrement conforme aux prédictions de la mécanique quantique, selon l’académie.
Clauser s’est dit surpris par le résultat, qui contredit les vues d’Einstein sur la mécanique quantique.
“Einstein a supposé que la nature se compose de choses, distribuées dans tout l’espace, y compris des morceaux d’information et autres. Cela semble très raisonnable. Et, en fait, la relativité générale est basée là-dessus. Ce que les expériences montrent, c’est que ce n’est pas vrai », a déclaré Clauser. « Vous ne pouvez pas localiser des éléments d’information dans un petit volume fini. Ce résultat simple a ensuite des applications qui s’étendent au cryptage quantique et à d’autres formes de théorie de l’information quantique.
Clauser a déclaré qu’il n’avait toujours pas été contacté par des responsables de l’Académie royale des sciences de Suède lorsque le Washington Post a appelé, et qu’il avait appris l’existence du prix par un “fan” qui avait suivi son travail au fil des ans. Une série d’interviews dans les médias s’en est suivie. Traditionnellement, les récipiendaires d’un prix Nobel ne sont pas prévenus à l’avance et sont contactés par téléphone juste avant l’annonce.
Zeilinger a reçu un appel environ une heure avant l’annonce.
“Je suis toujours un peu choqué”, a déclaré Zeilinger lors d’une conférence de presse à l’académie.
Lorsqu’un journaliste lui demande si, dans 10 000 ans, il sera possible de téléporter son propre corps à un autre endroit, il répond que la téléportation de personnes relève de la « science-fiction ».
Clauser a fait écho à cela dans son interview avec The Post : “Je n’entrerais pas dans un téléporteur quantique, s’il y en avait un de disponible.”
La mécanique quantique est un domaine de la physique qui remonte à plus d’un siècle et qui a donné lieu à des applications, notamment des transistors et des lasers, que les gens utilisent dans la vie de tous les jours. Mais les applications potentielles des principes de la mécanique quantique semblent illimitées.
“Ce prix est un encouragement pour les jeunes – le prix ne serait pas possible sans plus de 100 jeunes qui ont travaillé avec moi au fil des ans.”
– Anton Zeilinger lors de la conférence de presse où il a été annoncé comme l’un des 2022 #Prix Nobel lauréats en physique. pic.twitter.com/2KASRsmuuQ
— Le prix Nobel (@NobelPrize) 4 octobre 2022
En tant que doctorant, Aspect a amélioré l’efficacité et la clarté des expériences précédentes de Clauser, et Zeilinger a ensuite exploré des systèmes qui utilisaient plus de deux particules intriquées, a déclaré l’académie. Les trois nouveaux lauréats du prix Nobel ont déjà été honorés en trio, après avoir remporté le prix Wolf d’Israël en physique en 2010.
Eva Olsson, professeur de physique expérimentale et membre du comité Nobel de physique, a déclaré mardi que la science de l’information quantique est un domaine en développement rapide avec de nombreuses applications potentielles dans le transfert d’informations et la technologie de détection.
“Ses prédictions ont ouvert les portes d’un autre monde”, a-t-elle déclaré, “et cela a également ébranlé les fondements mêmes de la façon dont nous interprétons les mesures”.
L’honneur décerné aux trois physiciens a suscité les éloges de son collègue physicien Stephen Bartlett de l’Université de Sydney, qui est le rédacteur en chef du journal de l’American Physical Society, PRX Quantum.
Les expériences “ont mis en évidence les aspects les plus frappants et les plus difficiles de la physique quantique”, a déclaré Bartlett dans un e-mail. “Plus précisément, ils démontrent que les particules quantiques” intriquées “se comportent d’une manière complètement en contradiction avec nos notions sur la façon dont des objets indépendants et séparés devraient se comporter.”
La théorie quantique peut être étrange et notoirement abstruse, mais elle est fondamentale pour la physique moderne.
Frances Hellman, présidente de l’American Physical Society et professeur de physique à l’Université de Californie à Berkeley, a déclaré que les lauréats du prix Nobel ont renforcé la théorie grâce à des expériences rigoureuses menées au début de leur carrière. “Ce travail inspire maintenant les jeunes du monde entier à travailler sur la mécanique quantique fondamentale et ses applications”, a-t-elle déclaré.
Lors de la conférence de presse à Stockholm, Zeilinger a déclaré: “Le prix ne serait pas possible sans plus de 100 jeunes qui ont travaillé avec moi au fil des ans.”
Thors Hans Hansson, physicien théoricien et également membre du comité Nobel de physique, a déclaré aux journalistes que les expériences pionnières “nous ont montré que le monde étrange de l’intrication et des paires de Bell n’est pas seulement le micromonde des atomes, et certainement pas le monde virtuel”. de la science-fiction ou du mysticisme, mais c’est le monde réel dans lequel nous vivons tous.
Le prix de physique de l’académie a tendance à tourner à travers les nombreuses disciplines au sein de l’entreprise tentaculaire de la physique, qui couvre des sujets aussi variés que les particules subatomiques et l’origine de l’univers. L’année dernière, le prix axé sur le changement climatique. Il est allé à Syukuro Manabe des États-Unis et Klaus Hasselmann d’Allemagne pour la recherche sur l’influence humaine sur le climat, et à Giorgio Parisi, un théoricien italien dont les travaux ont décrit des systèmes fluctuants à différentes échelles physiques.
En 2020, les trous noirs étaient au centre de l’académie, qui a décerné des prix aux astrophysiciens Andrea Ghez des États-Unis et Reinhard Genzel d’Allemagne, ainsi qu’au physicien mathématicien britannique Roger Penrose.
