PariS de ScienceS 2007 - Journées Nationales de l'UdPPC

Alain Aspect

Dualité onde-corpuscule, sources à un photon et expérience à choix retardé

Alain Aspect

Directeur de recherche au CNRS, Médaille d'or 2005 du CNRS Institut d'Optique, Palaiseau

L'optique quantique moderne repose sur le développement d'outils conceptuels et expérimentaux qui permettent de clarifier les débats sur les fondements de la physique quantique et de tester les prévisions les plus étonnantes de cette théorie qui reste au coeur de la révolution scientifique et technologique engagée il y a un siècle. La dualité onde-corpuscule est à la base de la première révolution quantique qui a permis à la fois de comprendre au niveau microscopique la structure et les propriétés de la matière -à commencer par sa stabilité incompatible avec la physique classique-, et d'inventer les technologies qui ont bouleversé notre société : le transistor, le laser, les circuits intégrés. Cette dualité peut être aujourd'hui illustrée de façon spectaculaire en utilisant une source émettant des photons un par un de façon contrôlée, combinée à des composants optoélectroniques rapides, pour réaliser l'expérience "à choix retardé" imaginée par John-Archibald WHEELER. Cette expérience, dont les résultats sont en accord avec les prédictions quantiques, montre le caractère hautement paradoxal de la complémentarité de Bohr, trop souvent présentée comme une réponse facile aux difficultés conceptuelles de la dualité. Au delà de la question conceptuelle, ces travaux peuvent avoir des applications dans le domaine de la cryptographie quantique.

Cette expérience a été réalisée par une collaboration entre une équipe de l'ENS de Cachan dirigée par Jean-François ROCH (Vincent JACQUES, E. WU, Frédéric GROSSHANS, François TREUSSART) et deux chercheurs de l'Institut d'Optique (Philippe GRANGIER, Alain ASPECT).