Il y a quarante ans, un étudiant en physique réalise une expérience audacieuse pour trancher une vieille controverse non résolue entre Albert Einstein et Niels Bohr. Le résultat, éblouissant, démontre sans ambiguité l’existence de l’"intrication quantique". Elle ouvre la porte aux superordinateurs ou à la cryptographie inviolable, que des startups commencent tout juste à explorer.
Sciences et Avenir : Au début des années 1970, vous êtes agrégé de physique et vous vous apprêtez à vous lancer dans une thèse. Que savez-vous alors de la physique quantique ?
Alain Aspect : Pas grand-chose ! J’ai eu une formation très classique à l’Université d’Orsay (aujourd’hui Université Paris-Saclay) et à l’École Normale Supérieure de Cachan (aujourd’hui ENS Paris-Saclay), dans laquelle il y avait très peu de physique quantique. Mais durant mon séjour au Cameroun en tant que coopérant, j’ai eu la chance de lire le livre de Claude Cohen-Tannoudji, Bernard Diu et Franck Laloë, qui est un manuel à la fois simple et profond de physique quantique : cela a été une révélation. Je m’en suis nourri tout seul, sans l’influence d’un professeur qui m’aurait peut-être dit que’Einstein s’était trompé.
Quel rôle joue Einstein ?
Il faut revenir aux origines de la physique quantique. On peut les situer vers 1900, au moment où le physicien allemand Max Planck veut comprendre le "rayonnement du corps noir", autrement dit le fait qu’un corps chauffé émet de la lumière. Les théories classiques de la physique ne permettent pas d’interpréter les observations expérimentales. Planck trouve alors un modèle "empirique" : il avance que les échanges d’énergie entre le rayonnement et la matière s’effectuent non pas en continu, mais par paquets. Un paquet, c’est un quantum, une quantité élémentaire d’énergie. Einstein entre en scène en 1905, et va plus loin, en posant l’hypothèse que la lumière elle-même est formée de grains qu’on appellera plus tard photons. Il explique ainsi l’effet photoélectrique, ce qui lui vaudra le prix Nobel de physique en 1921. En 1909, il pose que la lumière a une double nature : elle se comporte à la fois comme une onde et c...
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