L’actualité 2024 en astronomie et cosmologie a été très riche comme le rapportait récemment Futura, mais sans découvertes véritablement révolutionnaires. L’actualité en physique l’a été beaucoup moins, mais avec quelques événements significatifs qui peuvent être considérés comme un prélude, car en effet, le 7 juin 2024, les Nations Unies ont proclamé 2025 Année internationale de la science et de la technologie. Technologie quantique (AIQ). Selon les termes utilisés, il y aura donc des activités à tous les niveaux visant à sensibiliser le public à l’importance de la science quantique et de ses applications.
Entretien avec Louis de Broglie, 1967. © INA
De Louis de Broglie à John von Neumann
Les années 1924 à 1926 voient naître la théorie quantique et notamment en 1925 avec la découverte, d’abord par Heisenberg, puis Max NéMax Né et Pascual Jordan, principes de la mécanique quantique matricielle. Fin 1925, inspiré par les idées que Louis de Broglie avait présentées dans sa thèse près d’un an plus tôt et dont EinsteinEinstein avait annoncé, Erwin SchrödingerErwin Schrödinger commence ses travaux sur la mécanique ondulatoire et, en janvier 1926, commence à publier ses articles fondateurs avec l’équation qui porte désormais son nom et dont il montrera qu’elle permet de retrouver la mécanique matricielle sur des bases plus physiques.
Il faudra cependant attendre les travaux plus mathématiques de von Neumann dans son célèbre traité pour avoir une compréhension plus rigoureuse et générale et cette équivalence quelques années plus tard. Du côté de la physique, les traités qui firent rapidement autorité dans les années 1930 furent ceux de Pauli et Dirac. En Russie soviétique, c’est l’œuvre de Vladimir Fock qui joue ce rôle durant ces mêmes années.
Par Jean Dalibard, titulaire de la chaire Atomes et rayonnements au Collège de France. En 1924, Louis de Broglie émet l’hypothèse que chaque particule de matière possède une nature ondulatoire. Einstein est enthousiaste et de Broglie remporte le prix Nobel en 1929. Cette découverte a aujourd’hui des applications concrètes, des composants électroniques au futur « ordinateur quantique ». En 1924, dans sa thèse de doctorat, Louis de Broglie émet l’hypothèse qu’une onde pourrait être associée à chaque particule matérielle. En apprenant cela, un Einstein enthousiaste déclara que de Broglie avait « soulevé un coin du voile principal « . Cinq ans plus tard, elle vaut à son auteur le prix Nobel de physique. pour sa découverte de la nature ondulatoire des électrons « . La percée conceptuelle de Louis de Broglie a joué un rôle fondamental dans le développement de la physique quantique, elle régit aujourd’hui notre compréhension du monde microscopique et est à la base d’innombrables applications, depuis les composants électroniques que nous utilisons quotidiennement jusqu’à un hypothétique « ordinateur quantique ». © Bibliothèque nationale de France BnF
La révolution de l’information quantique
Il s’agit de la première révolution quantique, à la fois théorique et pratique puisqu’elle aboutira à laserlaserà laGRIGRI et l’électronique de semi-conducteurssemi-conducteurs. La deuxième révolution quantique a lieu sous notre yeuxyeux avec le développement de l’informatique quantique et les espoirs placés dans ordinateurs quantiquesordinateurs quantiques.
Cette deuxième révolution repose notamment sur le phénomène deintrication quantiqueintrication quantique et les découvertes faites à ce sujet il y a 60 ans CernCern par John BellJohn Bell. Elle s’est magnifiquement illustrée fin 2024 par l’annonce des performances de la puce quantique de GoogleGoogle.
L’intrication quantique est l’un des phénomènes les plus fascinants de la physique moderne. Dans les années 1930, elle faisait l’objet d’un débat houleux entre deux géants de la physique : Albert Einstein et Niels Bohr. Pour Einstein, l’intrication, qui semble relier comme par magie des particules distantes, est une aberration de la théorie quantique et la preuve qu’elle est incomplète. Pour Bohr, l’intrication est bien réelle et nous pousse à accepter l’idée que des objets quantiques séparés peuvent former un tout indivisible. Mais, faute de preuves expérimentales et d’applications scientifiques concrètes, le débat Bohr-Einstein est resté inaperçu pendant près de 30 ans… Premier volet d’un documentaire consacré à l’histoire de l’intrication quantique. Avec la participation de : Alain Aspect (Laboratoire Charles Fabry de l’Institut d’Optique), Sara Ducci (Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques), Philippe Grangier (Laboratoire Charles Fabry de l’Institut d’Optique), Franck Laloë (Laboratoire Kastler Brossel), Pérola Milman ( Laboratoire des Matériaux et Phénomènes Quantiques). © Photons jumeaux
Adieu à Peter Higgs et Didier Lauwaert
Les travaux de John Bell, devenu célèbre depuis, ont été publiés en 1964 alors que le chercheur était en poste au Cern, dont le 70e anniversaire a également été célébré en 2024. Remarquablement, il est également Louis de BroglieLouis de Broglie qui a joué un rôle important dans sa fondation qui date donc de 1954.
De façon tout aussi remarquable, c’est en 1964 que Peter HiggsPeter Higgs propose l’existence de son célèbre bosonbosonPeter Higgs qui malheureusement nous a lui aussi quitté en 2024 avec un autre prix Nobel de physique.
La saga du Cern a commencé il y a 70 ans. Petite introduction. Pour obtenir une traduction française assez précise, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l’écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Cern
L’année 2024 est aussi celle d’un prix Nobel de physique à l’intersection du domaine de laIAIA et l’ouverture internationale d’un concurrent ou plus précisément d’un complément, le prix russe « ВЫЗОВ ».
L’année 2024 a aussi été marquée par des disparitions ou des occasions de se souvenir de disparitions importantes et celle qui a le plus attristé Futura a sans doute été le décès de Didier Lauwaert, mais 2024 a aussi été l’occasion de se souvenir du départ de Cécile DeWitt-Morette.
