Le prix Nobel de physique 2012 a été décerné au Français Serge Haroche et à l’Américain David Wineland qui ont découvert, par deux approches différentes, le moyen de mesurer et manipuler une particule quantique sans la détruire.
Entretien que Serge Haroche nous a accordé en 2009 lorsqu'il a reçu la médaille d'or du CNRS.
Les lauréats
Nés tous deux en 1944, Serge Haroche et David Wineland ont mené leur carrière des deux côtés de l’Atlantique dans une même discipline : l’optique quantique. Une discipline qui étudie les relations fondamentales entre la lumière et la matière, entre un photon et un atome. L’univers de la physique quantique obéit à des lois contre-intuitives, différentes de celles qui régissent la physique classique : un même atome, par exemple, peut se trouver simultanément à deux endroits à la fois, c’est ce qu’on appelle la « superposition d’état ». Les états quantiques sont des états fragiles et les observer est un défi qui a longtemps résisté aux physiciens : dès que ces particules entrent en contact avec le monde macroscopique, elles disparaissent. Par exemple, le photon, qui est un grain de lumière, est absorbé immédiatement par la rétine.
Les méthodes développées par Serge Haroche et David Wineland sont radicalement différentes, mais elles ont toutes deux permis d’isoler, d’examiner et de contrôler une seule particule, photon ou atome. L’une s’appuie sur la lumière, l’autre sur la matière. L’expérience conduite par Serge Haroche permet de contrôler un photon pendant un temps assez long (de l’ordre de la milliseconde). David Wineland a, quant à lui, conçu un « piège » capable de capturer la charge électrique de l’atome. Ces méthodes novatrices ont permis d’illustrer et d’étudier certains postulats de la mécanique quantique. Si la technique progresse, elles pourraient trouver des débouchés concrets comme la mise au point d’une nouvelle génération d’ordinateurs quantiques, infiniment plus puissants et rapides que ceux d’aujourd’hui.