Les lois de la physique étaient l'OS* d'un inconcevable super-ordinateur appelé réalité.

L'essentiel, la pointe de diamant en toute chose était souvent un je-ne-sais-quoi, un presque rien.

Nous mourrons, mais pas le carbone ; sa carrière ne s'arrête pas avec nous. Il retournera au sol, où une plante pourra le récupérer, l'envoyant à nouveau dans un cycle de vie végétale et animale.

Être psychanalyste, c'est savoir que toutes les histoires reviennent à parler d'amour. La plainte que me confient ceux qui balbutient à côté de moi a toujours pour cause un manque d'amour, présent ou passé, réel ou imaginaire.

Il est instructif à ce moment de mettre en opposition les caractères clés des théories relativiste et quantique. comme nous l’avons vu, la théorie de la relativité exige continuité, stricte causalité (ou déterminisme) et localité. De l’autre côté, la théorie des quanta exige non-continuité, non-causalité et non-localité. Ainsi les concepts de base de la théorie de la relativité et de celle des quanta se contredisent directement l’un l’autre. Il n’est donc pas tellement surprenant que ces deux théories n’aient jamais été unifiées d’une façon consistante. Il semble extrêmement probable qu’une telle unification soit impossible actuellement.

L'image des Grecs est qu'il y a un fond indicible du monde, chaotique, sur lequel règne une seule loi, c'est ce qu'ils appellent l'anankê, la nécessité. [...] Y a aussi un cosmos, c'est à dire un ordre. Mais cet ordre repose sur un désordre. [...] Et c'est parce qu'ils ont cette vue du monde qu'ils peuvent créer la philosophie et la démocratie. La philosophie présuppose que le monde n'est pas chaos, n'est pas néant total -autrement on a, tout au plus, le bouddhisme-, mais qu'il y a un certain ordre ; mais que cet ordre n'épuise pas tout. C'est pourquoi nous pouvons penser dessus, corriger notre pensée, etc.

Mais logique et éthique sont au fond une seule et même chose, à savoir obligation envers soi-même. La vérité, dans sa plus haute valeur, scelle leur union, en tant qu'elle est dans le premier cas le contraire de l'erreur, dans le second, celui du mensonge tout en restant une et la même. Toute éthique n'est possible que selon les lois de la logique, et toute logique est en même temps loi éthique. Il n'y a pas que la vertu qui soit pour l'être humain une obligation et un devoir, mais également l'intelligence des choses, et l'homme n'est pas appelé seulement à la sainteté mais encore à la sagesse : ce n'est que la réunion de ces deux états qui détermine la perfection de l'homme.

Les scientifiques se rendent peu à peu compte d'une vérité dérangeante : l'univers ressemble étrangement à un montage. Le problème concerne les lois de la nature elles-mêmes. Depuis 40 ans, les physiciens et les cosmologistes recueillent discrètement des exemples de "coïncidences" trop commodes et de caractéristiques spéciales dans les lois sous-jacentes de l'univers qui semblent nécessaires pour que la vie, et donc les êtres conscients, puissent exister. Si l'on modifiait l'une d'entre elles, les conséquences seraient fatales. Fred Hoyle, l'éminent cosmologiste, a dit un jour que c'était comme si "un super-intellect avait bricolé avec la physique".

Pour comprendre le problème, imaginez que vous jouez à Dieu avec le cosmos. Vous avez devant vous une machine de conception qui vous permet de bricoler avec les bases de la physique. Tournez ce bouton et vous rendrez tous les électrons un peu plus légers, tournez celui-là et vous rendrez la gravité un peu plus forte, et ainsi de suite. Il se trouve qu'il faut régler une trentaine de boutons pour décrire complètement le monde qui nous entoure. Le point crucial est que certains de ces boutons métaphoriques doivent être réglés très précisément, sinon l'univers serait stérile.

Exemple : les neutrons sont à peine plus lourds que les protons. Si c'était l'inverse, les atomes ne pourraient pas exister, car tous les protons de l'univers se seraient désintégrés en neutrons peu après le big bang. Pas de protons, donc pas de noyaux atomiques et pas d'atomes. Pas d'atomes, pas de chimie, pas de vie. Comme la bouillie du bébé ours dans l'histoire de Boucle d'or, l'univers apparait comme tout à fait propice à la vie.

L’intrication quantique persiste entre les quarks top, les particules fondamentales les plus lourdes connues 

Albert Einstein décrivait l’intrication quantique comme " une action à distance qui fait froid dans le dos ". Elle avait déjà été observée pour des particules stables. Des photons et des électrons. Elle vient désormais d’être démontrée pour des particules bien plus lourdes, les quarks top. Avec quelles conséquences ?

 L'intrication quantique. C'est le nom que les physiciens donnent à ce drôle de phénomène qui lie, de manière invisible, deux particules émises en même temps, et ce quelle que soit la distance qui les séparent. Ainsi, si l'état de l'une d'elles est modifié, celui de l'autre se voit simultanément modifié lui aussi. Et le phénomène a déjà été observé sur des particules stables de type photons ou électrons. Il est au cœur du développement de la cryptographie et de l'informatique quantique.

Des quarks top liés par la physique quantique

Mais des chercheurs de l’université de Rochester (États-Unis) rapportent aujourd'hui la première observation lors d'une expérience menée au Centre européen pour la recherche nucléaire (Cern) d'une intrication quantique entre des quarks top instables et leurs antiparticules. -  Ils connaissent "l'état d'esprit" l'un de l'autre à chaque instant, commente Regina Demina, professeur de physique, dans un communiqué de l’université de Rochester.

Ces particules sont tellement lourdes - autant chacune qu'un atome d'or - qu'il est peu probable de les retrouver un jour dans un quelconque ordinateur quantique. La production de quarks top nécessite en effet de très hautes énergies comme celles accessibles au Grand collisionneur de hadrons (LHC).

Quelles conséquences pour la découverte de cette nouvelle intrication quantique ?

Toutefois, la découverte devrait aider à faire la lumière sur la durée pendant laquelle l'intrication persiste et sur ce qui finit par la briser. Elle devrait aussi aider à comprendre si elle est transmise aux produits de désintégration des particules. Et pour ceux qui se souviennent que les physiciens pensent que notre Univers était dans un état intriqué après sa phase initiale d'expansion rapide, la découverte des chercheurs de l'université de Rochester pourrait aussi permettre de faire la lumière sur la perte de connexion quantique dans notre monde.

Personne ne prenait au sérieux les expériences quantiques de John F. Clauser. 50 ans plus tard, il reçoit un prix Nobel.

Le 4 octobre, John F. Clauser, 80 ans, s'est réveillé dans sa maison californienne pour apprendre qu'il avait reçu le prix Nobel de physique. Il le recevra lors d'une cérémonie à Stockholm, en Suède, le 10 décembre, avec Anton Zeilinger et Alain Aspect, pour leurs travaux sur l'intrication quantique. 

Un moment de fête pour Clauser, dont les expériences révolutionnaires sur les particules de lumière ont contribué à prouver des éléments clés de la mécanique quantique.

"Tout le monde veut gagner un prix Nobel", a déclaré M. Clauser. "Je suis très heureux."

Mais son parcours jusqu'à l'obtention du plus grand prix scientifique n'a pas toujours été simple. 

Dans les années 1960, Clauser était étudiant en physique à l'université Columbia. Par hasard, il découvrit à la bibliothèque de l'université un article qui allait façonner sa carrière et l'amener à poursuivre les travaux expérimentaux qui lui ont valu le prix Nobel.

L'article, écrit par le physicien irlandais John Stewart Bell et publié dans la revue Physics en 1964, se demandait si la mécanique quantique donnait ou non une description complète de la réalité. Le phénomène d'intrication quantique constituant le cœur de la question.

L'intrication quantique se produit lorsque deux ou plusieurs particules sont liées d'une certaine manière, et quelle que soit la distance qui les sépare dans l'espace, leurs états restent liés. 

Par exemple, imaginez une particule A qui s'envole dans une direction et une particule B dans l'autre. Si les deux particules sont intriquées - ce qui signifie qu'elles partagent un état quantique commun - une mesure de la particule A déterminera immédiatement le résultat de la mesure de la particule B. Peu importe que les particules soient distantes de quelques mètres ou de plusieurs années-lumière - leur liaison à longue distance est instantanée. 

Cette possibilité avait été rejetée par Albert Einstein et ses collègues dans les années 1930. Au lieu de cela, ils soutenaient qu'il existe un "élément de réalité" qui n'est pas pris en compte par la mécanique quantique. 

Dans son article de 1964, Bell soutenait qu'il était possible de tester expérimentalement si la mécanique quantique échouait à décrire de tels éléments de la réalité. Il appelait ces éléments non pris en compte des "variables cachées".

Bell pensait en particulier à des variables locales. Ce qui signifie qu'elles n'affectent la configuration physique que dans leur voisinage immédiat. Comme l'explique Clauser, "si vous placez des éléments localement dans une boîte et effectuez une mesure dans une autre boîte très éloignée, les choix de paramètres expérimentaux effectués dans une boîte ne peuvent pas affecter les résultats expérimentaux dans l'autre boîte, et vice versa."

Clauser décida de tester la proposition de Bell. Mais lorsqu'il voulut faire l'expérience, son superviseur l'exhorta à reconsidérer sa décision. 

"Le plus difficile au départ a été d'obtenir l'opportunité", se souvient Clauser. "Tout le monde me disait que ce n'était pas possible, donc à quoi bon !".

Le laboratoire quantique 

En 1972, Clauser a finalement eu l'occasion de tester la proposition de Bell alors qu'il occupait un poste postdoctoral au Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie. Il s'associa à un étudiant en doctorat, Stuart Freedman. Ensemble, ils mirent sur pied un laboratoire rempli d'équipement optique. 

"Personne n'avait fait cela auparavant", a déclaré Clauser. "Nous n'avions pas d'argent pour faire quoi que ce soit. Nous avons dû tout construire à partir de rien. Je me suis sali les mains, ai été immergé dans l'huile, il y avait beaucoup de fils et j'ai construit beaucoup d'électronique."

Clauser et Freedman ont réussi à créer des photons intriqués en manipulant des atomes de calcium. Les particules de lumière, ou photons, s'envolaient dans des filtres polarisants que Clauser et Freedman pouvaient faire tourner les uns par rapport aux autres. 

La mécanique quantique prédit qu'une plus grande quantité de photons passerait simultanément les filtres que si la polarisation des photons était déterminée par des variables locales et cachées.

L'expérience de Clauser et Freedman mis en évidence que les prédictions de la mécanique quantique étaient correctes. "Nous considérons ces résultats comme des preuves solides contre les théories de variables cachées locales", ont-ils écrit en 1972 dans Physical Review Letters.

Des débuts difficiles

Les résultats de Clauser et Freedman furent confirmés par d'autres expériences menées par Alain Aspect et Anton Zeilinger. 

"Mes travaux ont eu lieu dans les années 70, ceux d'Aspect dans les années 80 et ceux de Zeilinger dans les années 90", a déclaré Clauser. "Nous avons travaillé de manière séquentielle pour améliorer le domaine".

Mais l'impact de l'expérience révolutionnaire de Clauser n'a pas été reconnu immédiatement.

"Les choses étaient difficiles", se souvient Clauser. "Tout le monde disait : "Belle expérience, mais vous devriez peut-être sortir et mesurer des chiffres et arrêter de perdre du temps et de l'argent et commencer à faire de la vraie physique"."

Il a fallu attendre 50 ans pour que Clauser reçoive le prix Nobel pour son travail expérimental. Son collègue, Stuart Freedman, est décédé en 2012. 

"Mes associés sont morts depuis longtemps. Mon seul titre de gloire est d'avoir vécu assez longtemps". a déclaré Clauser

Lorsqu'on lui a demandé s'il avait des conseils à donner aux jeunes chercheurs compte tenu de sa propre difficulté initiale, Clauser a répondu : "Si vous prouvez quelque chose que tout le monde pense vrai, et que vous êtes le premier à le faire, vous ne serez probablement pas reconnu avant 50 ans. C'est la mauvaise nouvelle. La bonne, c'est que j'ai eu beaucoup de plaisir à faire ce travail."