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Les lauréats du prix Nobel dévoilent des phénomènes quantiques macroscopiques, ouvrant la voie à des technologies avancées
Le prix Nobel de physique 2025 a récompensé un bond significatif dans la compréhension du comportement du domaine quantique à une échelle perceptible par les sens humains. Le prix de cette année honore trois scientifiques pour leurs travaux expérimentaux révolutionnaires qui ont démontré l’effet tunnel quantique macroscopique et la quantification de l’énergie dans les circuits électriques, comblant ainsi le fossé entre le monde abstrait des particules subatomiques et les phénomènes observables. Leurs recherches ont des implications profondes pour les avancées technologiques, soulignant l’influence omniprésente de la mécanique quantique sur l’innovation moderne.
Le Comité Nobel a souligné le succès des lauréats à rendre « les propriétés étranges du monde quantique… concrètes dans un système suffisamment grand pour être tenu dans la main ». Cette réalisation remet en question des hypothèses de longue date selon lesquelles les effets quantiques, tels que la capacité d’une particule à traverser une barrière (effet tunnel), deviennent négligeables à plus grande échelle. Traditionnellement, si des atomes individuels peuvent présenter des phénomènes quantiques, des objets macroscopiques comme une balle de tennis, composée d’innombrables particules, ne le font pas.
Les lauréats du prix Nobel de cette année, John Clarke, Michel Devoret et John Martinis, ont mené des expériences déterminantes dans les années 1980 à l’Université de Californie à Berkeley. Leurs travaux ont abouti au développement d’un système électrique supraconducteur qui présentait un effet tunnel quantique. Cela signifiait que le système pouvait passer d’un état physique à un autre d’une manière similaire à une particule traversant une barrière plutôt qu’à être réfléchie, un phénomène auparavant confiné au domaine subatomique.
L’importance de ces travaux a été comparée à la célèbre expérience de pensée d’Erwin Schrödinger impliquant un chat dans une boîte, qui illustrait la nature contre-intuitive de la superposition quantique – où un système peut exister dans plusieurs états simultanément jusqu’à ce qu’il soit mesuré. Alors que l’expérience de Schrödinger visait à souligner l’absurdité apparente de l’application des principes quantiques aux objets du quotidien, les recherches de Clarke, Devoret et Martinis fournissent des preuves empiriques que les prédictions de la mécanique quantique sont bien vraies pour les phénomènes à plus grande échelle.
Clarke a indiqué que leurs découvertes ont joué un rôle crucial dans la mise en œuvre d’un large éventail de technologies modernes. Le comité Nobel a fait écho à ce sentiment, déclarant qu’« aucune technologie avancée utilisée aujourd’hui ne repose pas sur la mécanique quantique, y compris les téléphones portables, les appareils photo… et les câbles à fibre optique ». Cela souligne la lignée directe de la recherche fondamentale en physique vers l’électronique grand public et l’infrastructure de communication tangibles.
Cette reconnaissance fait suite au prix Nobel de physique 2024 décerné à Geoffrey Hinton et John Hopfield pour leurs contributions fondamentales à l’apprentissage automatique, le domaine qui sous-tend l’intelligence artificielle contemporaine. En 2023, le prix a célébré des scientifiques européens qui ont utilisé des lasers pour étudier le mouvement rapide des électrons, faisant progresser notre compréhension de la dynamique des électrons. Le prix 2025 comprend une récompense en espèces de 11 millions de couronnes suédoises (environ 1 million de dollars).
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