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La «boîte à photon» vaut de l’or

Le physicien Serge Haroche, spécialiste de la physique quantique, est le lauréat 2009 de la médaille d’or du Centre national de la recherche scientifique (CNRS). Ce chercheur de 65 ans s’est notamment illustré par la réalisation d’un piège à photon, une prouesse inégalée.

Bienvenue dans un monde microscopique régi par des règles qui défient nos intuitions. C’est dans ce monde que Serge Haroche évolue depuis les années 60, depuis qu’il s’est passionné pour les interactions entre la lumière et les atomes, sous la conduite d’un autre physicien célèbre, Claude Cohen-Tannoudji (prix Nobel en 1997). Bienvenue dans le monde de la physique quantique, théorisée dans l’entre-deux-guerres, testée avec de nouveaux moyens par les physiciens d’aujourd’hui, dont Serge Haroche, récompensé cette année par la médaille d’or du CNRS.
L’équipe de Serge Haroche, qui travaille au Laboratoire Kastler Brossel (1), a par exemple testé expérimentalement l’une des expériences de pensée les plus célèbres de la physique quantique : celle du chat de Schrödinger. Dans le monde quantique, un objet peut être dans deux états à la fois (c’est la superposition). Schrödinger avait ainsi imaginé un chat enfermé dans une boîte qui est à la fois mort et vif : ce n’est qu’à l’ouverture du couvercle que l’on sait s’il est mort ou vivant. (lire Le chat de Schrödinger expliqué aux nuls).
Il en va ainsi en physique quantique : l’objet, un photon par exemple, passe d’un état à un autre. Si on essaie de le mesurer, on perturbe cette superposition en forçant l’objet étudié à adopter l’un ou l’autre des états (c’est la décohérence).
Avec son équipe Serge Haroche a mis au point des cavités dont les parois sont des miroirs ultra-réfléchissants entre lesquels les photons rebondissent au lieu d’être absorbés. Les chercheurs ont pu observer les sauts quantiques d’un photon et éviter pendant quelques dizaines de millisecondes la décohérence.
En remplaçant le chat par quelques photons piégés dans la cavité, l’équipe du LKB a pu suivre et quantifier la décohérence, autrement dit la disparition progressive de la superposition des deux états.
Tous ces travaux ont posé les bases d’un nouveau champ de recherche appelé l’électrodynamique quantique en cavité.

Parlant de sa motivation au quotidien, Serge Haroche expliquait récemment dans Sciences et Avenir : «C'est le défi expérimental, le fait de savoir que des expériences susceptibles d'illustrer les concepts les plus fondamentaux de la théorie sont possibles et qu'il faut donc les faire, avec aussi l'espoir que peut-être quelque chose d'imprévu en sortira».
Serge Haroche ne pense pas pour autant en termes d’applications, même si ses travaux pourraient trouver des prolongements dans l’informatique quantique (lire Les huit pistes qui mènent aux objets du futur). Pionnier dans son domaine, Serge Haroche insiste sur l’importance de la recherche fondamentale. «Lorsque le laser a été inventé, personne ne pensait qu'il servirait à lire de la musique ou des films, déclarait-il en octobre dernier. De même, la résonance magnétique nucléaire n'a pas été développée pour faire de l'imagerie médicale. Je regrette qu'aujourd’hui les recherches soient trop finalisées».

Figaro souligne que « 30 % des femmes enceintes exposées risquent de mettre au monde des enfants souffrant de malformations du système nerveux central ou de l’appareil cardio-vasculaire ».
Le quotidien rappelle que « 4 médicaments génériques contenant de l’isotrétinoïne sont commercialisés », puis note que « pour impliquer davantage les femmes traitées, l’Afssaps va rendre obligatoire, à partir de septembre, la tenue d’un «carnet-patiente» qui récapitulera par écrit les dates de prescription et de délivrance du médicament, ainsi que les résultats des tests de grossesse ». Le journal observe par ailleurs que « l’Afssaps a adressé une lettre aux dermatologues pour les rappeler à la prudence et à la surveillance des troubles psychiatriques chez les patients traités par isotrétinoïne, même si la relation entre de tels troubles et le médicament n’a pas été établie jusqu’ici ».
L’Humanité constate également que « les précautions d’utilisation des médicaments contre l’acné contenant de l’isotrétinoïne, déjà drastiques, vont être renforcées ».

Date de la dépêche : 03 juin 2009

Auteur : Cécile Dumas

Source : Sciences-et-Avenir.com

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