RTS Découverte

Dossier

Comment deux particules séparées dans l'espace peuvent-elles continuer à former un seul tout? Cette propriété nommée "intrication" est une des curiosités de la physique quantique, un domaine qui semble parfois énigmatique mais dont les applications servent déjà au quotidien.

 

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L’EPFZ possède un prototype d’ordinateur quantique

19h30 (18.07.2017) L’ordinateur quantique permettrait d’avoir une puissance de calcul immense.
  • L’EPFZ possède un prototype d’ordinateur quantique [RTS]
    L’EPFZ possède un prototype d’ordinateur quantique 03:19  
    L’EPFZ possède un prototype d’ordinateur quantique L’ordinateur quantique permettrait d’avoir une puissance de calcul immense. 19h30 (18.07.2017)
  • GE: une société s'est spécialisée dans la téléportation [RTS]
    Une société s'est spécialisée dans la téléportation 03:26  
    Une société s'est spécialisée dans la téléportation Cette entreprise utilise ce phénomène de la physique quantique pour crypter des données sensibles. 19h30 (04.08.2016)
  • La couverture de la BD "Le mystère du monde quantique", de Thibault Damour et Mathieu Burniat, parue chez Dargaud. [Mathieu Burniat - Dargaud]
    Le monde quantique en BD 12:06  
    Le monde quantique en BD Sarah Dirren présente une bande dessinée scientifique pour comprendre la physique quantique. Au fil des 150 pages du "mystère du monde quantique", Bob et son chien Rick partent à la recherche du réel perdu. Une façon ludique de se plonger dans une matière complexe dès l'âge de 10 ans. On en parle avec le physicien et théoricien Thibault Damour, professeur de physique à l’Institut des hautes études scientifiques et membre de l’Académie des sciences, co-auteur de cette BD. CQFD (12.04.2016)
  • L'électronique quantique. [Rzoog - Fotolia]
    Electronique quantique   10:03
    Electronique quantique Nous allons parler des applications pratiques potentielles de la physique quantique, suite à une recherche de l’Université de Genève et de l’EPFZ dont les résultats paraissent ce 18 décembre 2015 dans la revue "Science". Ces résultats permettront sans doute de faire un grand pas vers l’électronique quantique.

    Explications avec Thierry Giamarchi, directeur du département de physique de la matière quantique Unige, au micro de Silvio Dolzan.
    CQFD (18.12.2015)
  • Représentation d'un atome isolé. [3dmentat - Fotolia]
    Dossier   22:20
    Dossier Le Centre européen de recherche nucléaire de Genève (CERN) mène différentes expériences sur des questions de physique fondamentale liée à l'antimatière. Au micro de Sarah Dirren, le physicien Michael Doser explique comment il est possible de créer de l'antimatière et les utilisations concrètes sur lesquelles pourraient déboucher les recherches menées dans ce domaine. CQFD (03.09.2013)
  • Logo CQFD [RTS]
    Physique quantique et système informatique   09:09
    Physique quantique et système informatique L’équipe du professeur au département de physique appliquée de l’université de Genève Nicolas Gisin a réussi pour la première fois à augmenter l'échelle des expériences menées dans le domaine de la physique quantique. Parce que si on arrive depuis trente ans à intriquer deux photons, deux grains de lumière, les scientifiques sont aujourd'hui parvenus à maintenir les propriétés quantiques avec... 500 photons. Autre actualité, l'Institut d'informatique de l'Université de Neuchâtel a reçu le prix du meilleur article scientifique, dans le cadre d'une conférence internationale au Texas. Un article publié dans le cadre du projet SRT-15, financé à hauteur de trois millions et demi par l'Union européenne et coordonné par l'entreprise SAP. Les chercheurs se sont demandé comment améliorer le traitement et l'acheminement de données à travers les grands réseaux d'entreprises. Comment faire communiquer entre elles des applications qui travaillent sur de nombreux sites. CQFD (26.07.2013)
  • Brouille ecoute [DR]
    Qui nous brouille l'écoute?   14:11
    Qui nous brouille l'écoute? Territoires 21 décrypte la cryptographie quantique - Émission du 26 mars 2003 Découverte (05.11.2010)
  • Des chercheurs suisses s'essaient à la téléportation de particules [DR]
    Des chercheurs suisses s'essaient à la téléportation de particules   02:09
    Des chercheurs suisses s'essaient à la téléportation de particules L'expérience entamée dans un laboratoire de l'Université de Genève exploite une théorie de la physique quantique qui dit que deux objets séparés dans l'espace, peuvent se comporter comme un seul objet unique. Elle pourrait déboucher sur une révolution dans les domaines des télécommunications et de l'informatique. 19h30 (15.06.2006)
  • La physique quantique étudie les comportements des atomes et des particules. [Jezper - Fotolia]
    L'univers de la physique quantique   32:40
    L'univers de la physique quantique "CQFD" s'intéresse à la téléportation telle qu'elle est traitée par la physique quantique, science qui explore le monde microscopique des atomes et des particules. Pour apprivoiser cet univers énigmatique, Sarah Dirren reçoit le physicien Nicolas Gisin, auteur du livre de vulgarisation de la physique quantique intitulé "L’impensable hasard. Non-localité, téléportation et autres merveilles quantiques". Pionnier en téléportation quantique, Nicolas Gisin dirige le Département de physique appliquée de l’Université de Genève. CQFD (04.10.2012)
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    Quelles sont les particularités de ce cristal?   02:24
    Quelles sont les particularités de ce cristal? Professeur Nicolas Gisin, physicien, UNIGE Découverte (14.01.2011)
  • La téléportation quantique ou l'inviolabilité des transmissions. [the_lightwriter - Fotolia]
    Des transmissions inviolables depuis l'espace   10:08
    Des transmissions inviolables depuis l'espace Les Chinois ont annoncé en août 2016 avoir réussi le lancement d’un satellite quantique. La transmission quantique fait rêver bien du monde, des agences nationales de surveillance aux grandes banques et entreprises. Cette technologie rendrait toute transmission inviolable et impossible à copier. Les explications de Nicolas Gisin, professeur de physique à l’Université de Genève, recueillie par Pierre Bratschi. CQFD (22.09.2016)

Un peu d'histoire

  • Quelques repères

    En physique quantique, on peut téléporter des atomes, créer des codes inviolables, établir des corrélations "non-locales" qui suggèrent que les particules communiquent instantanément à distance. Venez le découvrir en suivant les chercheurs de l'impensable à travers l'histoire de leurs découvertes.

    Accord sur le désaccord... Niels Bohr et Albert Einstein ont intensément débattu de l'incertitude quantique. [SPL - Agentur Focus ]Accord sur le désaccord... Niels Bohr et Albert Einstein ont intensément débattu de l'incertitude quantique. [SPL - Agentur Focus ] Tout commence à la fin du XIXe siècle, dans les années 1890. Certaines observations, en particulier concernant le rayonnement électromagnétique, contredisent systématiquement les lois de la physique. Comment les intégrer?

    La première tentative d’explication radicalement différente est réalisée par un physicien déjà célèbre, Max Planck, en 1900. Il propose de considérer l'énergie non comme un phénomène continu mais comme des "paquets" distincts les uns des autres, les quanta.

    C'est initialement une astuce de calcul pour résoudre certaines équations. Mais il s'aperçoit qu'elle correspond comme par enchantement aux observations qui contredisaient les lois de la physique de son époque.

    Cinq ans plus tard, Albert Einstein utilise l'idée des quanta pour expliquer l'effet photoélectrique (qu'on observe dans notre vie quotidienne par exemple dans les cellules commandant l'ouverture automatique des portes). L'idée d'une physique basée sur les quanta, une physique quantique, fait son chemin.

    Entre 1925 et 1927, plusieurs physiciens réussissent en quelques années à assembler les pièces de l’immense puzzle de la physique quantique. Tout d'abord, Louis de Broglie et Erwin Schrödinger raisonnent que si la lumière, qui est une onde, peut exister sous forme de paquets d'énergie, alors à l’inverse peut-être que des particules comme les électrons, qui sont de petits paquets d’énergie, peuvent se comporter comme une onde. Ils élaborent ainsi les fonctions d’onde.

    Une particule peut donc exister dans plusieurs états superposés, onde ou particule. C'est le principe de superposition. Ensuite, Werner Heisenberg introduit le principe d’incertitude, selon lequel en physique quantique on ne peut pas mesurer de façon exacte deux valeurs d’une même particule (par exemple sa position et sa vitesse). Si l'on mesure correctement l'une des deux valeurs, l’autre sera forcément floue.

    Wolfgang Pauli définit quant à lui le principe d’exclusion, selon lequel deux électrons ne peuvent jamais se trouver au même endroit dans le même état. Niels Bohr, dont Heisenberg et Pauli ont été les disciples, propose une théorie unifiée de la physique quantique.

    Mais Albert Einstein reste très sceptique. Il considère que l'aléatoire ne peut pas être un principe fondamental de la physique. Si l'on ne peut pas mesurer précisément deux valeurs d'une particule, cela ne signifie pas qu'elles ne sont pas mesurables, mais simplement qu'on ne sait pas encore le faire.

    La suite de cet article dans Histoire de la physique quantique.

    RTSdécouverte, avec la collaboration de Nicolas Gisin, physicien, professeur à l'Université de Genève

Les physiciens quantiques célèbres

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