Aux frontières du monde quantique
Le lauréat fran?ais du prix Nobel Serge Haroche donnera la semaine prochaine les "Paul Bernays Lectures" à l'ETH Zurich. Dans ses recherches, il s'est intéressé à la transition entre la physique quantique et la physique classique.
Il est l'un des pères fondateurs de la technologie quantique. Les expériences réalisées il y a vingt ans par le prix Nobel fran?ais Serge Haroche sont considérées comme des précurseurs de la recherche actuelle en technologie quantique. Certes, les scientifiques s'intéressaient déjà à la mécanique quantique bien avant lui. En effet, au début du 20e siècle, les chercheurs ont remarqué que les lois de la physique classique ne suffisaient pas à expliquer le comportement des atomes individuels ou des particules de lumière. Pendant longtemps, les physiciens quantiques se sont employés à décrire ces phénomènes.
Dans les années 1990, Haroche a été l'un des premiers à étudier et à contr?ler de manière ciblée des systèmes couplés de mécanique quantique. "Il a ainsi permis de comprendre qu'il était possible de contr?ler de tels systèmes", explique Klaus Ensslin, professeur de physique expérimentale à l'ETH Zurich et directeur du P?le de recherche national en sciences et technologies quantiques (NCCR QSIT). "Même s'il y a encore un pas de géant entre le contr?le d'un système quantique et la technologie quantique, la technologie n'est finalement rien d'autre qu'un contr?le très ciblé d'un système physique taillé sur mesure en fonction de cette technologie".
Philosophie des sciences exactes
La semaine prochaine, Serge Haroche donnera trois conférences sur son domaine de recherche à l'ETH Zurich, à l'invitation du Département des sciences humaines, sociales et politiques (D-GESS), du Département de physique (D-PHYS) et du Département de mathématiques (D-MATH). Ceci dans le cadre des "Paul Bernays Lectures" de cette année, en hommage à ce mathématicien et philosophe qui a travaillé à l'ETH et qui est décédé en 1977. La série de séminaires est consacrée à la philosophie des sciences exactes.
Dans ses recherches, Serge Haroche s'est jusqu'à présent beaucoup intéressé à la transition entre le monde atomique, où s'appliquent les lois de la physique quantique, et le monde visible à l'?il nu, qui obéit aux lois de la physique classique. Il s'est intéressé aux conditions dans lesquelles un système cesse de fonctionner selon la physique quantique et devient "classique". "L'étude de cette transition et la tentative de faire co?ncider les deux mondes sont justement centrales d'un point de vue philosophique. Car en fin de compte, il n'existe qu'une seule réalité physique" , explique Norman Sieroka, physicien et privat-docent de philosophie à l'ETH Zurich et membre du comité consultatif des "Paul Bernays Lectures". "Nous sommes heureux d'avoir pu convaincre Serge Haroche, un éminent scientifique pratiquant la physique quantique expérimentale, de participer aux Paul Bernays Lectures de cette année".
? propos de Serge Haroche
Serge Haroche (70 ans) est professeur de physique quantique au Collège de France à Paris. Dans les années 1990, il est parvenu à "capturer" des particules de micro-ondes (photons), c'est-à-dire à limiter leur localisation à un espace de quelques centimètres de diamètre entre deux "miroirs" hautement réfléchissants en matériau supraconducteur. A l'aide d'atomes spécialement préparés (appelés atomes de Rydberg), il a pu modifier l'état physique quantique des photons micro-ondes capturés. Enfin, il a pu mesurer cet état - également avec des atomes de Rydberg qu'il a fait passer par le "piège à photons" - et ce, sans influencer le photon micro-ondes. Il a également pu le faire lorsque le photon micro-onde se trouvait dans une superposition de deux états physiques quantiques différents. Il a ainsi développé un équivalent expérimental de la célèbre expérience de pensée du physicien autrichien Erwin Schr?dinger, dans laquelle un chat peut être à la fois vivant et mort. Pour ses recherches sur l'interaction entre la matière (atomes) et la lumière (photons micro-ondes), Serge Haroche a re?u le prix Nobel de physique 2012, conjointement avec l'Américain David Wineland.
Paul Bernays Lectures 2015
Les "Paul Bernays Lectures" sont une série annuelle de trois conférences honorifiques consacrées à la philosophie des sciences exactes. Elles rendent hommage au logicien, mathématicien et philosophe de la logique et des mathématiques Paul Bernays, qui a enseigné et fait des recherches à l'ETH Zurich de 1933 à 1959. Dans le cadre des "Paul Bernays Lectures", d'éminents intervenants invités présentent leurs recherches pionnières.
Mardi 8 septembre 2015, 17h00
Serge Haroche : Comment le laser a révolutionné la physique au cours des cinquante dernières années
Mercredi 9 septembre 2015, 16h30
Serge Haroche : Controlling photons in a box and raising Schr?dinger cats of light - when thought experiments become real
Jeudi 10 septembre 2015, 16h30
Serge Haroche : Counting and controlling photons non-destructively (Compter et contr?ler les photons de manière non destructive)
Toutes les conférences ont lieu dans l'auditorium F3 du b?timent principal de l'ETH, R?mistrasse 101, Zurich. Les cours sont donnés en anglais et sont ouverts au public. Il n'est pas nécessaire de s'inscrire.
Informations complémentaires : www.ethz.ch/bernays