Clefs CEA est une revue scientifique et technique qui fait le point sur de grands thèmes de
recherche du CEA ou sur des thèmes transverses à ses différentes activités.
Dans son édition de juin 2018, la rédaction se penche sur les révolutions quantiques depuis
la première qui il y a un peu moins d’un siècle, devait bouleverser notre compréhension de la
matière et de l’énergie quand la seconde a donné naissance à une ingénierie qui pourrait d’ici
quelques années, conduire à la mise au point d’ordinateurs quantiques manipulant des qubits.
Dans ce numéro, c’est Etienne Klein, physicien et chef de laboratoire au sein de l’Institut de
recherches sur les lois fondamentales de l’Univers qui ouvre le bal en rappelant ce que furent
les grandes étapes de la construction
du formalisme quantique en rendant
les honneurs à ceux qui en furent
ses grands architectes comme Niels
Bohr, Paul Dirac, Werner Heisenberg,
Wolfgang Pauli ou encore, Erwin
Schrödinger.
La mécanique quantique n’a pu se
construire qu’au prix d’une révision profonde des concepts qui s’étaient imposés en physique classique. Par exemple,
une paire de photons intriqués doit
être considérée comme un système
unique dans un état quantique global
et non pas, un système décomposable
en deux états relatifs à chacun des
deux photons. Dit autrement, les propriétés de la paire ne se résument pas
à la réunion des propriétés des deux
photons. C’est de ces considérations
que nait aujourd‘hui l’ingénierie quantique. En domestiquant des photons quantiques, certains
scientifiques espèrent profondément transformer les technologies de communication en
rendant les contenus inviolables grâce notamment, à la cryptographie quantique. D’autres
étudient la possibilité de créer des capteurs quantiques qui devraient bouleverser notre approche des phénomènes physiques. Les recherches menées au CEA pourraient à terme révolutionner les mesures en chimie et en biologie en allant vers des sensibilités ultimes comme la
détection de molécule unique.
Quant au Graal de la recherche, il est incontestablement dissimulé sur la voie qui conduit à
l’ordinateur quantique. Il ne s’agit pas d’une technologie destinée
à supplanter les ordinateurs classiques mais d’une machine
capable de résoudre certains problèmes qui leurs sont inaccessibles. A Grenoble, le CEA développe avec le consortium Quantum
Silicon, des bits quantiques (qubits) fabriqués en s’appuyant sur
les technologies de la microélectronique sur silicium.
Gratuit « Clés n°66 – juin 2018 », Directeur Xavier Clément,
CEA, 52 pages
