Dans le cadre des activités académiques de l’Académie Tunisienne des sciences, des lettres et des arts « Beït al-Hikma », le département des sciences, a organisé le jeudi 07 avril 2022, une conférence intitulée La deuxième révolution quantique, la conférence a été donnée par le Pr. Mourad Telmini.
Résumé
La Physique quantique est née il y a un peu plus d’un siècle, avec les travaux fondateurs de Planck (1900), Einstein (1905) et Bohr (1913). Le formalisme mathématique a atteint sa maturité avec les contributions majeures de Heisenberg (1924), Schrödinger (1927) et Dirac (1930). Considérée à ses débuts comme un subterfuge technique pour résoudre des difficultés ponctuelles liées au problème du rayonnement du corps noir (catastrophe de l’ultra-violet) et celui de l’effet photoélectrique, la mécanique quantique a rapidement étendu son emprise sur toute la physique microscopique à l’échelle atomique et subatomique, réduisant le cercle des sceptiques, qui non sans raisons avaient du mal à s’accommoder des propriétés étranges qu’elle a introduisit, telles que la dualité onde-corpuscule, la superposition d’états ou encore l’intrication quantique.
La première moitié du vingtième siècle a été la scène de débats, parfois houleux, entre l’école de Göttingen d’un côté, dont les leaders charismatiques n’étaient autres qu’Einstein et Schrödinger, et l’école de Copenhague de l’autre, menée par Bohr, Born, Heisenberg, Pauli et d’autres. Le différend central était autour de l’interprétation de la mécanique quantique, qui ne pouvait être que déterministe et locale pour les premiers, probabiliste et non-locale pour les seconds. Il aura fallu attendre les années 1960 (Bohm, Bell, …) pour imaginer et concevoir des expériences permettant de trancher le débat, et bien plus tard (Aspect 1980) pour réaliser ces expériences et faire triompher définitivement l’interprétation probabiliste non-locale.
Parallèlement à ce débat d’idées, le développement technologique basé sur les propriétés quantiques de la matière à l’échelle microscopique a permis la mise au point, dès les années 1950 et 1960, de dispositifs révolutionnaires (transistors, lasers, …), qui ont été à la base d’une transformation profonde de la technologie, avec la construction des premiers ordinateurs, les horloges atomiques, . C’est ce qu’on appelle aujourd’hui la première révolution quantique.
Quant à la deuxième révolution quantique, que nous sommes en train de vivre aujourd’hui, et qui fait l’objet principal de cette conférence, elle concerne précisément la mise en pratique de la propriété la plus mystérieuse et la plus élusive de la physique quantique, à savoir l’intrication quantique, dont la domestication n’a été rendue possible que tout récemment, grâce notamment à la nanotechnologie. Il s’agit d’une véritable révolution, car les horizons ouverts, avec la construction des ordinateurs quantiques, de la cryptographie quantique, de la métrologie quantique, il est désormais possible de concevoir des solutions et des algorithmes à des problèmes scientifiques et technologiques qui étaient jusque-là hors d’atteinte des meilleures technologies disponibles, reléguées au rang de solutions classiques, même si elles sont issues de la première révolution quantique !
Donc au bout du compte, les notions étranges, qui avaient troublé les pères fondateurs, en particulier l’intrication quantique, se trouvent aujourd’hui au cœur des applications technologiques qui vont impacter notre vie quotidienne dans un futur proche.
Cette conférence donnera une vue d’ensemble sur l’évolution scientifique et technologique, mais aussi des idées et des concepts, de la physique quantique tout-au-long des cent dernières années, en mettant en relief l’état de l’art des technologies quantiques aujourd’hui, fruit de la deuxième révolution quantique, et leur impact attendu sur notre vie quotidienne.
Biographie du Pr. Mourad Telmini
Mourad Telmini est Professeur de Physique à la Faculté des Sciences de Tunis (Université de Tunis El Manar) et Directeur du Laboratoire de Spectroscopie Atomique et Moléculaire & Applications (LSAMA). Il est titulaire d’un D.E.A. et d’un Doctorat en Physique atomique de l’Université de Paris-Sud. Il enseigne la mécanique quantique, la physique atomique et l’information quantique en licence et mastère. Ses activités de recherche concernent la physique atomique (Atomes froids et condensats de Bose-Einstein dans les réseaux optiques) et moléculaire (États de Rydberg, modèle halfium, contrôle cohérent par impulsions laser ultra-courtes). Plus récemment, il a entamé des recherches en informatique quantique (calcul variationnel avec des algorithmes quantiques). Il a publié plusieurs dizaines d’articles dans des revues internationales et pris part, en tant que conférencier invité à plusieurs congrès internationaux. Il est professeur-visiteur dans plusieurs universités en France, Allemagne, Brésil, Afrique du Sud, etc. Il a occupé les postes de Directeur Général du Centre National des Sciences et Technologies Nucléaires (CNSTN), et de Vice-Président de la Commission Africaine de l’Energie Nucléaire (AFCONE). Il représente la Tunisie dans l’Union Internationale de Physique Pure et Appliquée (IUPAP) au nom de la Société Tunisienne de Physique (STP) dont il est vice-président, et préside actuellement l’Association Tunisienne de Métrologie (ATMET). Il est également éditeur du magazine African Physics Newsletters et co-responsable du réseau quantique tunisien QUANTUN, représentant de la Tunisie dans le réseau international World Quantum Day. Il est marié et père de trois enfants.
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