Le bon sens est inutile dans le monde de l’infiniment petit, où les règles de la mécanique quantique s’appliquent. L’une des différences les plus étonnantes est que deux particules – comme deux photons de lumière – peuvent être imbriquées, de sorte que ce qui arrive à l’une détermine ce qui arrive à l’autre, même si elles sont très éloignées l’une de l’autre. C’est ce qu’Einstein, un sceptique, appelait « une action fantomatique à distance ». Le physicien Anton Zeilingerné dans la petite ville autrichienne de Ried im Innkreis il y a 78 ans, prouve depuis un quart de siècle que les prédictions les plus absurdes de la physique quantique sont correctes. Il y a un peu plus de dix ans, son équipe a réussi à téléporter un état quantique entre deux photons de lumière intriqués. L’un se trouvait sur l’île canarienne de La Palma et l’autre sur l’île de Tenerife. Il y avait 143 kilomètres entre eux.
Zeilinger, de l’université de Vienne, a remporté le prix Nobel de physique 2022 pour avoir téléporté des informations et ouvert la voie à des ordinateurs quantiques exponentiellement plus rapides et plus sûrs. Le physicien autrichien répond aux questions d’EL PAÍS en buvant un café au lait et en regardant la mer Méditerranée, sur la terrasse d’un hôtel de Valence, lors d’une pause dans son activité de membre du jury des prix Rey Jaime I.
Question. Vous avez entendu parler pour la première fois de l’intrication quantique lors d’une conférence en 1976. Qu’en avez-vous pensé ?
Réponse. Je n’ai rien compris. J’ai seulement compris que cela devait être intéressant.
P. Comment expliquer ce qu’est l’intrication à des personnes qui n’ont pas de connaissances préalables ?
R. Personne n’a aucune connaissance préalable. L’intrication de deux particules est comparable à une paire de dés. Sur un dé, vous obtenez trois et sur l’autre, vous obtenez trois. Si vous obtenez un six sur l’un des dés, vous obtenez un six sur l’autre. Et c’est toujours le même nombre sur les deux dés.
P. Einstein a dit précisément que Dieu « ne joue pas aux dés »..
R. Je pense que Dieu met en place des chiffres pour que nous pensions qu’il joue aux dés, mais il ne joue pas aux dés. Dieu dit : maintenant c’est trois, maintenant c’est deux, maintenant c’est six. Et nous croyons que Dieu joue aux dés.
P. A sa conférence Nobelil a déclaré que « même Dieu » ne sait pas quelle information se trouve dans la particule.
R. Peut-être le sait-il. Ou peut-être ne le sait-il pas. Nous ne pouvons pas le savoir.
P. Utilisez-vous Dieu comme métaphore ou croyez-vous en Dieu ?
R. Oui, je crois, pourquoi ne pas croire ? Le célèbre Isaac Newton a publié des livres sur de nombreux sujets, mais il a écrit beaucoup plus sur la religion que sur la physique. C’était un religieux.
Nous pouvons observer la réalité, nous pouvons faire des mesures, mais nous ne pouvons rien dire sur l’essence de la réalité.
P. On peut imaginer deux particules intriquées comme deux frères jumeaux qui se comportent de la même manière à distance parce qu’ils partagent le même ADN, mais ce n’est pas ainsi que cela fonctionne.
R. Dans l’intrication, les deux frères et sœurs quantiques se comportent de la même manière, mais sans ADN.
P. C’est plus que contre-intuitif. C’est de la folie.
R. C’est de la folie, oui.
P. Einstein a défini l’intrication comme « une action fantasmagorique à distance ». Cela vous semble-t-il fantasmagorique ?
R. Einstein a utilisé le mot allemand geisterhaftce qui signifie quelque chose comme spirituel. Il s’agit d’un phénomène fantasmagorique si vous essayez de l’expliquer avec les règles habituelles. Mais en physique quantique, vous savez comment cela fonctionne.
P. Dans votre conférence Nobel, vous avez projeté une question sur l’écran : « La lune est-elle là quand personne ne la regarde ? Quelle est votre réponse ?
R. L’important, c’est que pour prouver que la lune est là, il faut la regarder. Si vous ne la regardez pas, vous ne pouvez vous fier qu’à votre expérience et à votre logique pour dire qu’elle est là. Mais avec les particules quantiques, vous ne pouvez pas dire que le système est là si personne ne le regarde. Einstein a demandé : « Croyez-vous vraiment que la lune n’est pas là quand personne ne la regarde ? Y [el físico danés Niels] Bohr a répondu : « Pouvez-vous prouver le contraire, pouvez-vous prouver que la lune est là quand personne ne la regarde ? Et non, vous ne pouvez pas.
P. Niels Bohr a déclaré : « C’est une erreur de penser que la tâche de la physique est de découvrir comment est la nature. La physique se préoccupe de ce que nous pouvons dire sur la nature ».
R. J’irais même plus loin en disant : ce que l’on peut dire de la nature, en principe, définit aussi ce qui peut exister. Rien ne peut donc exister sans qu’il soit possible d’en dire quelque chose.
P. Qu’est-ce que la réalité ?
R. En physique, nous avons toujours fait de grands progrès sans répondre à la question de savoir ce que c’est. Nous répondons seulement à la question de savoir ce qui peut être mesuré et comment nous pouvons observer quelque chose. Nous pouvons observer la réalité, nous pouvons faire des mesures, mais je pense que nous ne pouvons rien dire sur l’essence de la réalité.
P. Êtes-vous chrétien ?
R. Oui, j’ai été élevé dans la religion catholique, mais ma mère était protestante, alors j’ai appris des deux. J’allais parfois à l’église protestante avec ma mère et parfois à la messe catholique avec mon père. C’était intéressant.
P. Lorsque vous observez ce monde de particules qui font des choses folles, comment cette folie s’accorde-t-elle avec l’idée d’un Dieu organisé ?
R. Le théologien et philosophe jésuite Karl Rahner a dit : « Le chrétien de l’avenir sera un mystique ou il ne le sera pas. Je suis d’accord. On ne peut pas dire que Dieu est organisé ou qu’il est comme ceci ou comme cela. Dieu n’est pas soumis à nos définitions.
P. Peut-être que Dieu n’existe pas non plus sans le regard de l’observateur.
R. C’est une observation différente : ce n’est pas une observation avec les yeux, c’est une observation avec l’âme.
Dans 50 ou 100 ans, nous aurons des ordinateurs quantiques dans les téléphones portables.
P. Après son expérience aux Canaries a déclaré que la téléportation de l’information « joue un rôle essentiel dans la vision d’un internet quantique mondial, car elle permet une communication sécurisée sans restrictions ». […] et une augmentation exponentielle de la vitesse de calcul ». Quand verrons-nous ces promesses ?
R. Bonne question. Nous ne savons pas quand nous disposerons d’une informatique quantique complète. En fait, je serais plus prudent dans mes déclarations aujourd’hui, car le défi est énorme. Dans les petits systèmes d’informatique quantique, il y a beaucoup de travail en cours, mais pour les grands ordinateurs, il y a encore beaucoup de chemin à parcourir.
P. Google fait déjà de grandes annonces sur l’imminence d’ordinateurs quantiques.
R. Ils ont un ordinateur quantique, mais il est petit et ne peut être utilisé que pour des problèmes très spécialisés, pas pour des problèmes plus généraux. Pour disposer d’un ordinateur quantique complet, il faut environ 1 000 bits quantiques. Et maintenant, nous parlons de systèmes avec 30 ou 50 bits quantiques.
P. Vous avez prédit en une interview en 2010 que dans 15 ou 20 ans, nous aurions un ordinateur quantique intéressant.
R. Je fais la même prédiction aujourd’hui [risas]. Il est impossible de parler 20 ans à l’avance.
P. Il a également déclaré, peut-être de manière provocante, qu’à l’avenir nous aurons des ordinateurs quantiques dans les téléphones portables.
R. Ce sera dans 50 ou 100 ans. Je n’ai pas dit cela pour provoquer, mais pour lancer un défi. Lorsque les premiers ordinateurs ont été construits, ils étaient énormes, ils occupaient une pièce entière. Et personne n’a pensé que l’on pourrait l’utiliser sur un téléphone portable.
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