Dossier

La France et le CNRS mettent le cap sur le quantique

Médecine, génie civil, télécommunications, intelligence artificielle… Autant de domaines que la mécanique quantique pourrait bien révolutionner dans les prochaines années.

Prototype de puce Cat-Qubits
Prototype de puce Cat-Qubits

© Hubert RAGUET / Alice&Bob / LPENS / CNRS Images

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Les ordinateurs et supercalculateurs les plus puissants du monde pourraient bien être bientôt totalement dépassés par des machines d’un nouveau genre offrant des capacités de calcul phénoménales, tandis que des capteurs quantiques d’une précision et d’une sensibilité uniques pourraient eux aussi repousser les frontières du possible dans de nombreux domaines.

Ces révolutions en devenir ont en commun de s’appuyer sur les lois de la mécanique quantique, l’une des plus grandes avancées de la physique du XXe siècle. Celle-ci décrit les phénomènes à l’échelle atomique, et autorise une particule, un atome ou une molécule à se trouver dans différents états en même temps. La France peut s’enorgueillir d’un riche passé en la matière, elle qui compte dans ses rangs plusieurs prix Nobel et lauréats de la médaille d’or du CNRS ayant contribué à des avancées décisives dans le domaine. Et c’est bien parce qu’elle entend conserver son rang dans la compétition internationale, qui fait rage, que le gouvernement lance un grand Plan quantique, s’appuyant sur des actions en faveur de la recherche, de la formation mais aussi et surtout de l’industrie. Toutes les disciplines sont concernées par cet effort national.

C’est l’occasion idéale pour vous plonger dans ce monde encore mystérieux, où tout se passe à l’échelle de l’infiniment petit, à travers nos reportages photos et vidéos.

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Quatre scientifiques, Claude Cohen-Tannoudji (Laboratoire Kastler-Brossel, Paris), Sébastien Balibar (Laboratoire de physique statistique, Paris), Sylvie Vauclair (Laboratoire d'astrophysique de l'observatoire Midi-Pyrénées, Toulouse) et Thibault Damour (Département d'astrophysique relativiste et de cosmologie, Meudon) présentent le bilan des connaissances en physique à l'aube du 21e siècle et les défis que doivent affronter les chercheurs : relier l'infiniment petit et l'infiniment grand,…

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Quelle physique pour le XXIe siècle ?
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L'IFRAF regroupe six laboratoires d'Ile-de-France spécialisés dans la manipulation des atomes froids. Depuis 1984, ce domaine de la physique s'est considérablement développé et ses applications sont de plus en plus nombreuses. Ces deux courts-métrages nous expliquent de façon ludique ce que sont les atomes froids et nous présentent une application : l'horloge atomique. - "Froid devant" : Alain Aspect, chercheur à l'Institut d'Optique de Palaiseau, nous fait…

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Coup de froid sur les atomes
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Antoine Spire s'entretient avec Monique Combescure, directrice de recherche au CNRS. Spécialiste de physique théorique à l'Institut de physique nucléaire de Lyon (IPNL) elle dirige le groupement de recherche européen (GDRE) "Mathématiques et physique quantique". Elle a été consacrée "Femme scientifique de l'année' par le jury du prix Irène Joliot-Curie 2007. Monique Combescure répond à Antoine Spire sur différents sujets : la théorie de l'information quantique, la…

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Mathématiques et physique quantique
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Bruno Grandidier, chercheur à l'IEMN (Institut d'électronique, de microélectronique et de nanotechnologies) de Lille, présente le principe de fonctionnement et les utilisations du microscope à effet tunnel. L'effet tunnel est un phénomène quantique qui permet aux électrons de traverser une barrière de potentiel sans pertes d'énergie. On obtient ainsi un courant entre une pointe et une surface conductrice et les variations de ce courant donnent une image de la topologie de la…

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Au bout du tunnel, les atomes

CNRS Images,

Nous mettons en images les recherches scientifiques pour contribuer à une meilleure compréhension du monde, éveiller la curiosité et susciter l'émerveillement de tous.