L’équipe de recherche menée par Sébastien Tanzilli au sein du Laboratoire de Physique de la Matière Condensée (LPMC – UNS, CNRS) participera comme 8 autres laboratoires dans le monde au Big Bell Test le 30 novembre prochain : une expérience unique à l’échelle mondiale qui permettra de mettre à l’épreuve certains aspects de la physique quantique au travers d’une application basée sur l’imprévisibilité humaine.
La physique quantique est l'appellation générale d'un ensemble d’approches physiques nées au XXe siècle qui, comme la théorie de la relativité, marque une rupture avec ce que l'on appelle maintenant la physique classique. Ainsi, la théorie dite « quantique » décrit les comportements, souvent non intuitifs au sens commun, des atomes, des photons et autres particules — ce que la physique classique n'avait pu faire.
« Aujourd’hui, nous savons produire, via des méthodes d’optique expérimentale, des paires de photons jumeaux dont les propriétés sont parfaitement décrites par la physique quantique. Bien que composés de deux particules, ces objets doivent être considérés comme un tout, depuis l’instant où les photons sont créés jusqu’au moment où on les détecte » nous explique Sébastien Tanzilli. « Ainsi, alors qu’ils peuvent être séparés par des centaines de kilomètres, si l’on pose la même question aux 2 photons qui appartiennent à une même paire, leurs réponses seront toujours identiques ! ».
Ce phénomène est important en optique quantique fondamentale car la physique classique ne permet pas de décrire ce type de corrélation. Il faut donc comprendre profondément non seulement leur origine, mais surtout quels sont les paramètres extérieurs qui pourraient les influencer ou les biaiser. Cette compréhension est essentielle car ces phénomènes quantiques se trouvent aujourd’hui à la base d’applications avancées et déjà commercialisées. Par exemple, grâce aux paires de photons, la cryptographie quantique permet d’établir, à distance, des clés secrètes utiles au chiffrement et au déchiffrement de l’information. En effet, les méthodes cryptographiques mises au point par les informaticiens, dites à clés publiques, ne sont pas garantie comme inviolables à vie. « Rien n’empêche un jour un super calculateur avec le bon algorithme de mettre à jour ces données », poursuit Sébastien Tanzilli. « Seule la physique quantique peut apporter à la société des solutions à l’établissement, à distance, de clés de chiffrement privées et parfaitement sécurisées ».
Dans le cadre du Big Bell Test, l’idée est de démontrer le maintien des corrélations quantiques induites par ces paires de photons en injectant le plus d’aléas possibles dans les mesures et en essayant de pousser les expériences dans leurs retranchements les plus subtils. L’idée originale de l’IFCO (The Institute of Photonics Sciences), instigateur du Big Bell Test, consiste à faire interagir l’homme et l’expérience. Les « Bellsters », des hommes et des femmes désirant participer, vont générer, via un jeu vidéo ou une application mobile faits sur mesure, des chaines de bits aléatoires qui seront ensuite exploités pour décider des questions à poser aux photons jumeaux.
Ainsi, le 30 novembre prochain, 9 tests seront menés simultanément par les équipes de recherche impliquées qui recevront des flux de bits aléatoires produits en temps réel par les Bellsters. Ce jour-là, les Bellsters et les scientifiques joueront, pour la première fois, un rôle aussi important les uns que les autres. On devrait donc obtenir une nouvelle preuve qu’aucune influence extérieure, même humaine, ne peut expliquer ou biaiser les corrélations quantiques induites par des paires de particules.
Pour être concluant, le Big Bell Test a besoin d’au moins 30 000 participants à travers le monde, alors connectez-vous et participez à la plus grande expérience de physique quantique jamais réalisée : http://thebigbelltest.org/#/science?l=EN
