Les technologies sont perçues par l’homme par le simple usage qu’il en fait. Cependant il n’y aurait pas eu d’innovations technologiques majeures sans des avancées scientifiques importantes. Dans beaucoup de cas, les technologies empruntent à la science et en font des applications avant même que cette dernière ne fournisse une explication rationnelle des phénomènes observés pendant les travaux de recherche.
L’électronique ne doit-elle pas tout à la mécanique quantique ? Pourtant les « lois » de cette dernière restent, encore à nos jours , mystérieuses et sans explications rationnelles, au point d’avoir été au centre d’interrogations cauchemardesques du grand Einstein. Les principales observations de la mécanique (physique) quantique présentent des incohérences majeures avec les lois de la physique classique, mais permettent déjà de franchir des frontières jusque-là inespérées, en permettant aux technologies de développer des outils qui ouvriront des perspectives quasiment infinies aux usages humains.
La première observation mystérieuse de la physique quantique : la superposition d’états
En physique quantique, un objet peut être dans plusieurs états à la fois, être présent à différents endroits à la fois. Cette observation est exploitée aujourd’hui dans tous les travaux de fabrication et d’utilisation des ordinateurs quantiques, des milliards de fois plus performants que les ordinateurs classiques. Ces possibilités ouvriront la porte à la résolution de problèmes dont les algorithmes sont connus mais les capacités de calculs insuffisantes : Chimie, combinaisons, …
La deuxième observation mystérieuse de la physique quantique : L’enchevêtrement ou l’intrication quantique
Deux objets quantiques enchevêtrés modifient leur état instantanément, l’un par rapport à l’autre, quelle que soit la distance qui les sépare. L’Internet quantique est l’un des innombrables applications issues de ce phénomène. Alors on parle déjà de téléportation (quantique).
La troisième observation mystérieuse de la physique quantique : l’effet tunnel
Les objets quantiques sont capables de franchir des barrières physiques. Une opération impossible en physique classique. C’est ce phénomène qui régit le rayonnement nucléaire et l’électronique. Mais l’application la plus spectaculaire est indéniablement le microscope à effet tunnel (qui n’est pas le microscope électronique), qui a déjà permis la manipulation (extraction, déplacement, mise en ordre …) d’atomes individuels d’objets métalliques.
Par ailleurs, ce sont les travaux de recherche et d’expérimentation sur la physique quantique qui ont démontré que la lumière est en même temps onde et corpuscules (photons).
Enfin, à l’extrémité des conclusions, les recherches et réflexions sur la physique quantique ont amené des scientifiques de renom à ce demander « si la réalité existe vraiment » comme nous la percevons.
*Technologue