De la physique quantique à l’ordinateur quantique

Conférence grand public par Étienne Klein (CEA, France). Au cours des années 1920, la physique quantique s’est rapidement mise sur pied. Il fallait rendre compte du comportement qui se révélait très bizarre des atomes et des particules qui les constituent. Des concepts radicalement neufs furent inventés, qui conduisirent les physiciens à penser autrement la matière et ses interactions. Mais pour devenir opératoire, c’est-à-dire correctement utilisable, l’édifice théorique qui fut ainsi construit exigeait aussi un travail d’interprétation, que les physiciens eurent les pires difficultés à mener à bien. Il faut dire que la physique quantique posait des questions à la fois inédites et vertigineuses : comment comprendre son formalisme? Comment celui-ci se relie-t-il aux expériences? Selon quelles règles l’utiliser? Quel statut conférer au hasard qui semble intervenir dans la détermination des résultats? Quels types de discours sur la réalité cette nouvelle physique autorise-t-elle?

Les débats autour de ces questions furent intenses, notamment entre Niels Bohr et Albert Einstein. Mais au tournant des années 1980, des expériences décisives permirent de les trancher pour partie. Notamment celles qui démontrèrent le phénomène de « non-séparabilité quantique », qui ouvre la voie à toutes sortes d’applications ainsi qu’à l’espoir de disposer un jour d’ordinateurs dits « quantiques ».