L'étrange subtilité quantique - Quintessence de poussières

Un titre non dénué de poésie, quelques planches colorées alléchantes, la perspective de comprendre les technologies de pointe de notre quotidien, héritières des mystérieuses expériences quantiques patiemment conçues dans l'obscurité des laboratoires, voilà qui avait de quoi susciter un achat compulsif et une envie de lecture, même après avoir ingurgité une copieuse littérature sur des sujets a priori similaires. Ce livre d'Amaury Mouchet tient-il ses promesses ? Pas complètement. Et pourquoi donc ? Justement, j'allais y venir...

Par une approche originale excluant les traditionnels exposés chronologiques des découvertes, l'exploration des chemins de traverse et les oiseux débats philosophiques, l'auteur dresse le bilan factuel et actuel des lois de la physique quantique, en cherchant à mettre en évidence les principes les plus fondamentaux mais aussi les plus « dérangeants » de la théorie. Il nous invite à cette occasion à nous débarrasser de nos vieux réflexes et de nos schémas de pensée uniquement adaptés au monde macroscopique.

Toujours clair, précis et fluide (voire superfluide), son exposé tente de nous faire comprendre et toucher du doigt les principes les plus profonds de la physique quantique, tels que l'indiscernabilité, la superposition, la réduction du paquet d'onde, la non localité, l'effet tunnel, la superfluidité, la décohérence, etc. Autant de phénomènes difficiles à conceptualiser mais largement prouvés par moult séries d'expériences, à commencer par celles réalisées par Alain Aspect à Orsay au début des années 80 – ces expériences permirent de tirer un trait définitif sur la controverse qui fit rage entre Niels Bohr et Albert Einstein concernant l'interprétation quantique et le principe de réalité (« La lune existe même si je ne la regarde pas ») – ou les expériences plus récentes sur la décohérence quantique menées par Serge Haroche et Jean-Michel Raimond sur d'étranges « chats de Schrödinger », supposés morts-vivants, conçus en laboratoire à partir de la divine étincelle fournie par quelques atomes de Rydberg excités et des photons prisonniers au sein d'une cavité tapissée de miroirs. Expériences inconcevables du vivant du Dr Frankenstein, pardon… d'Einstein ou de Schrödinger, qui se contentaient de les vivre « par la pensée ».

Amaury Mouchet n'hésite pas à modéliser le fonctionnement des particules élémentaires à l'aide de propriétés sans réelle signification. L'adoption d'une terminologie fictive utilisant des « états » telles que rubis, or, saphir, émeraude, etc. lui permet de s'affranchir d'un formalisme quantique trop poussé à base de spin, polarisation, moment angulaire et autres symétries... Amaury Mouchet esquisse ainsi une élégante démonstration « à la Miro » (comme le peintre) de la violation des inégalités de Bell, utilisées pour résoudre le fameux paradoxe EPR et interdisant toute idée de variables cachées si chère à Einstein, adieu donc variables cachées, n'y pensez plus, même pas en rêve. le monde quantique est non local et ne s'encombre pas de la notion d'espace, il ouvre donc la voie à la téléportation.

Amaury Mouchet revient sur le rôle de l'observateur et sur le passionnant problème de la mesure quantique, qui par nature fait passer un ensemble de potentialités à un état déterminé. L'auteur évoque les expériences d'Alain Aspect qui ont été les premières à mettre en évidence la non localité, l'effet de la mesure dans l'émergence du réel et l'imprévisibilité des résultats due à « l'impensable hasard » (comme dirait Nicolas Gisin qui propose également une démonstration simplifiée des inégalités de Bell dans son livre).

Mais l'auteur ne s'arrête pas là, il évoque les retombées technologiques, aujourd'hui bien réelles, voire banales, de la physique quantique : lecteurs de CD et DVD, ordinateurs, lasers, imagerie médicale, nanotechnologies, microscope à effet tunnel, lévitation quantique (bon, pas trop banal ce dernier exemple, mais on a droit à une jolie photo). Cependant – gros bémol dans son exposé – l'auteur se contente simplement de citer ces objets pour « illustrer » (photos à l'appui) l'idée qu'il existe bel et bien des retombées technologiques de la physique quantique. Sans trop donner d'explications, sans mettre en avant le phénomène quantique mis à contribution (cf. liste fournie plus haut) ni indiquer de quelle manière ce phénomène est exploité dans le fonctionnement de ces objets.

Alors, pour conclure, ce livre tient-il réellement ses promesses ? Oui, certainement, sauf en ce qui concerne ce dernier point, pourtant fortement suggéré par le résumé de l'éditeur et les jolies planches couleur insérées au milieu du livre. de même que le passage du monde quantique virtuel au monde réel, du monde microscopique au monde macroscopique, le passage de la théorie quantique à la technologie quantique reste encore un mystère qu'il convient d'éclaircir.