Alain Aspect a appris la « vraie » physique quantique au Cameroun. Pas à l'École Normale Supérieure de Paris, mais lors de son service civil en Afrique, lisant un livre de Claude Cohen-Tannoudji tout en enseignant la physique. Ce travail, « qui a révolutionné l’enseignement de la physique quantique », explique-t-il, a changé sa vie. Des décennies plus tard, Aspect a démontré expérimentalement quelque chose que la plupart des physiciens considéraient comme de la science-fiction : l'intrication quantique, ce phénomène qu'Albert Einstein appelait « l'action fantomatique » et auquel on ne croyait pas. C’est tellement contre-intuitif qu’il est encore difficile d’y croire aujourd’hui : deux particules sont connectées d’une manière que la physique classique ne peut pas expliquer, et ce qui arrive à l’une affecte instantanément l’autre, même si elles sont éloignées de plusieurs kilomètres. Les expériences Aspect, en 1982, ont mis fin à un débat d'un demi-siècle entre deux des physiciens les plus importants de l'histoire, Albert Einstein et Niels Bohr, et ont ouvert la porte à la deuxième révolution quantique : les ordinateurs, la cryptographie et les technologies qui déplacent aujourd'hui des milliards d'euros.
Le 4 octobre 2022, l'Académie royale des sciences de Suède a décerné à Aspect le prix Nobel de physique aux côtés de John Clauser et Anton Zeilinger en tant que « pionniers de la science de l'information quantique ». Aspect, né à Agen (France) il y a 78 ans, vient de publier (Débat), un aperçu historique du passionnant débat sur la physique quantique de Max Planck au prix Nobel 2022, en passant par les disputes entre Einstein et Bohr et les travaux « fondamentaux » de John Stewart Bell dans les années 1960. Dans cette conversation avec EL PAÍS par vidéoconférence, qui a lieu quelques jours après le retour d'Aspect de Stockholm des célébrations du Nobel, il parle de physique et de physiciens, du génie d'Albert Einstein, des limites de la technologie quantique et de son nouveau passe-temps : la magie. «C'est comme la physique», explique-t-il. « Je fais quelque chose de vraiment incroyable, mais il y a une explication à cela. »
Demander. Le titre de son livre est provocateur : . Qu’est-ce qui aurait changé dans la physique du XXe siècle si Einstein avait vécu assez longtemps pour voir ses expériences de 1982 ?
Répondre. Rien n'aurait changé dans le monde. Mais il aurait été intéressant de connaître la réaction d'Einstein ; Il était si intelligent qu'il aurait dû reconnaître les résultats et réagir. Alors j’essaie d’imaginer comment il aurait réagi.
Q. Et comment aurait-il fait ?
R. Je pense qu'il aurait réalisé qu'il devait partir [una de sus posturas]: réalisme ou localité [o bien las partículas no tienen propiedades definidas hasta que las observamos, o existen conexiones instantáneas entre ellas sin importar la distancia]. Et je pense que c'était tellement fidèle au réalisme que je l'aurais gardé.
Q. Vous dites que Bohr gagne d’un certain point de vue, mais Einstein a détecté « quelque chose d’extraordinaire ». Pouvez-vous expliquer pourquoi vous aviez tous les deux raison ?
R. Il est intéressant d’un point de vue historique qu’il y ait eu deux débats. Einstein avait tort en 1927, lors de la réunion Solvay. Mais en 1935, comme vous le dites, le point de vue de Bohr peut être défendu. Tout dépend de votre position épistémologique sur ce qu'est la réalité physique. Si vous partagez le point de vue de Bohr selon lequel la réalité physique d'un objet ne peut être définie sans dire comment vous observez cette réalité, Bohr vous convainc. Mais si vous regardez les choses comme Einstein, qui dit que la réalité physique est intrinsèque à l'objet, vous n'avez pas besoin de définir la manière dont vous l'observez. Trente ans plus tard, John Bell montrait que si l’on prend au sérieux le point de vue d’Einstein, on contredit la physique quantique.
Q. En 1982, vous avez démontré expérimentalement l’intrication quantique, mais vous dites que de nombreux physiciens ne s’y intéressaient pas. Parce que?
R. Les physiciens avaient entendu dire qu'il y avait eu un débat entre Einstein et Bohr et pensaient qu'il avait été réglé, Bohr ayant raison. Même quelqu’un comme Richard Feynman, l’un des plus grands physiciens de la seconde partie du XXe siècle, a fini par reconnaître : « Wow, j’ai peut-être sous-estimé l’intrication. » Et puis ils commencent avec les premières idées sur l’informatique quantique.
Q. Vous avez passé huit ans à travailler sur vos expériences. Comment c’était quand vous avez enfin reçu les résultats ?
R. Nous nous y étions préparés depuis longtemps. Chaque détail et chaque petit point devait être réglé avant de procéder à l'expérience finale. Et une fois que tout était là, que ça a fonctionné et que j'ai obtenu un résultat, je me suis dit : « Wow, je l'ai fait. »
Q. Saviez-vous alors que votre découverte vaudrait un prix Nobel ?
R. Non, non, absolument pas. Quand j’ai arrêté d’y penser et d’accepter des invitations sur le sujet, je suis passé à autre chose. Quand j’ai commencé, en 1974, tout le monde me disait que ce que je faisais n’avait aucun intérêt. Ensuite, j'ai fait mon expérience et ils m'ont dit : « Oh, c'est très intéressant, vous avez finalement résolu le débat entre Bohr et Einstein. » Eh bien, j'ai résolu le débat entre Bohr et Einstein, point final. Je ne pensais pas que cela pouvait servir à quoi que ce soit. J’ai eu la première indication que cela pourrait être le cas vers 1990, lorsqu’Arthur Ekert, un jeune étudiant, m’a approché et m’a dit : « Savez-vous que la cryptographie quantique peut être réalisée avec des photons intriqués ? Alors j’ai dit : « Wow ». Mais jusqu’à ce moment-là, pour moi, tout était fini. Il avait réglé le débat entre Bohr et Einstein, et c'était tout. Je n’aurais jamais imaginé que cela puisse me mener au prix Nobel.
Q. Mentionne Richard Feynman. L'avez-vous connu ?
R. Oui. En 1984, j'ai donné une conférence à Caltech et Feynman était assis au premier rang. Il y a des gens qui étaient dans la pièce et qui attendaient que Feynman m'attaque [risas]. Et non, pas du tout. Il était extrêmement gentil. Parce qu’à ce moment-là j’avais compris que l’entrelacement était intéressant. Il a fait des commentaires extrêmement positifs. Il m'a emmené à son bureau, nous avons discuté pendant une heure, puis il m'a envoyé une lettre. Je l'ai toujours.
Q. Le physicien espagnol Juan Ignacio Cirac, qui préface son livre, s'est entretenu avec EL PAÍS il y a quelques jours et nous a dit qu'il y avait « une grosse bulle » dans l'informatique quantique. Êtes-vous d'accord?
R. Oui, il y a trop de battage médiatique. Cela ne veut pas dire que ce n'est pas intéressant. Mais le problème, ce sont les communiqués de presse des entreprises et des universités. Les scientifiques sont généralement raisonnables. Mais les équipes de communication exagèrent.
Q. Que peut faire un ordinateur quantique qu’un ordinateur classique ne pourra jamais faire ?
R. C'est très difficile à dire. Je suis sûr que certaines applications seront utilisées. Par exemple, la cryptographie quantique. Nous disposons également d'ordinateurs quantiques qui donnent les premiers résultats intéressants, mais nous n'en sommes pas encore au stade où l'on peut dire : « C'est un monde totalement nouveau ». Vont-ils changer la société ? Je ne sais pas. Mais je suis profondément convaincu que nous aurons une réponse dans les années à venir. Je l'espère, car je ne suis plus si jeune et j'aimerais le voir.
Q. Cirac raconte dans le prologue de son livre que vous êtes aussi un magicien…
R. Eh bien, c'est juste pour le plaisir. Mais, dans un sens, c’est comme la physique. Ce que je fais est incroyable, mais il y a une explication à cela. La même chose se produit en physique. Il y a quelque chose d’incroyable dans la nature, mais il y a une explication. Et je peux pousser la comparaison un peu plus loin. En physique naturelle, les personnes qui peuvent avoir accès à l’explication sont des experts, des gens qui connaissent déjà la théorie et tout le reste. En réalité, le grand public n’a pas réellement accès à l’explication. La même chose arrive avec les magiciens. C'est pourquoi je l'aime. C'est amusant.
Q. Que pensez-vous du problème qui existe dans certains pays, comme les États-Unis, avec des attaques majeures contre la science émanant de différents groupes de pression et de politiciens ?
R. C'est terrible. Mais mon point de vue lorsque je donne des conférences est que si certaines personnes pensent que la Terre est plate, ce n'est pas grave, ils ont le droit d'avoir cette opinion. Mais cela ne m'intéresse pas, je n'arrive pas à les convaincre. Et puis il y a des gens qui aiment la science et qui sont heureux de venir à mon exposé parce que cela augmente leur plaisir. Et au milieu se trouvent tous ceux qui doutent parfois. Ce sont ceux-là que j’essaie de garder du bon côté. Ce sont eux pour qui je fais des efforts.
Q. Après avoir réglé l’un des plus grands débats de physique et remporté un prix Nobel, y a-t-il encore des questions sans réponse qui vous empêchent de dormir la nuit ?
R. Oui, oui, bien sûr. Ma plus grande question est de savoir quelle taille un objet peut avoir tout en restant quantique. Il existe désormais des ordinateurs quantiques dotés de milliers de qubits. Mais pouvons-nous en avoir des millions ? Pouvons-nous avoir des milliards tout en contrôlant les erreurs ? Je plaisante à ce sujet. Si à un moment donné nous découvrons que nous ne pouvons pas avoir un ordinateur quantique de cette taille, je serai très heureux car je suis physicien et nous aurons appris quelque chose. Et s’il n’y a pas de limite, si on peut construire un ordinateur quantique, j’y serai aussi car je suis co-fondateur d’une start-up dédiée à l’informatique quantique. [Pascal]. Donc les deux options. Je suis une personne optimiste.
