Un nouvel éclairage sur le chat de Schrödinger : de la théorie aux nouvelles applications

Résumé : La théorie quantique a permis à la science de mieux comprendre le monde de l’infiniment petit, et a conduit à des révolutions technologiques telles que les ordinateurs, les lasers et les horloges atomiques. En dépit de ses succès, la physique quantique paraît  étrange et contre-intuitive. Elle décrit un monde dans lequel les concepts d’onde et de particule sont mêlés. Elle a mené aux notions bizarres de superposition d’états (une particule pouvant exister dans un grand nombre d’états simultanés jusqu’à ce qu’on l’observe)  et d’intrication (des mesures effectuées sur deux particules distantes pouvant présenter des corrélations instantanées inexplicables classiquement). Ces notions sont illustrées par la fameuse expérience de pensée du chat de Schrödinger. 

Les progrès technologiques récents nous ont permis de contrôler des systèmes quantiques individuels tels que des atomes, des molécules, des photons ou des puces supraconductrices et d'observer directement sur ces systèmes les phénomènes de superposition d'états et d'intrication. Au-delà de l’intérêt fondamental que représente l’observation de ces comportements quantiques, ces avancées ouvrent des perspectives fascinantes en matière d’applications nouvelles. On entrevoit la possibilité d'exploiter l’étrangeté quantique pour construire des appareils accomplissant, dans les domaines de la communication et du calcul, des tâches impossibles à réaliser dans le cadre de la physique classique.