INFORMATION QUANTIQUE : UTILISER L’ÉTRANGETÉ DU MONDE MICROSCOPIQUE

L'association "Sciences en tête" vous invite à assister à une conférence
ouverte à tous le jeudi 3 avril 2007 à 15h30 dans l'amphi A de la Faculté des
Sciences et des Techniques.


INFORMATION QUANTIQUE : UTILISER L’ÉTRANGETÉ DU MONDE MICROSCOPIQUE.

Jean-Michel Raimond
Professeur, UPMC et IUF
Laboratoire Kastler Brossel, département de physique, ENS

Le monde microscopique, régi par les lois de la mécanique quantique, est très
différent de notre univers classique. Les systèmes quantiques peuvent être
dans des superpositions d'états: une particule peut être en deux endroits à
la fois! Un porteur élémentaire d'information, un bit quantique ou qubit, peut
donc être dans une superposition de ses états logiques 0 et 1.
L'étrangeté quantique ouvre la voie à des fonctions radicalement nouvelles de
transmission ou de traitement de l'information. La cryptographie quantique, la
téléportation sont déjà des réalités expérimentales. Plus ambitieusement, on
peut rêver d'un « ordinateur quantique », qui serait capable de réaliser une
superposition de tous les calculs possibles, rendant aisés des problèmes
difficiles, comme la factorisation.
Les blocs élémentaires d'un tel ordinateur, les qubits et les portes qui les
manipulent, sont l'objet d'une recherche très active. La réalisation d'un
ensemble complexe se heurte néanmoins au terrible obstacle de la décohérence,
qui confine très efficacement les superpositions quantiques à l'échelle
microscopique. Même si ce rêve ne devient jamais réalité, cette quête nous
apprendra beaucoup sur la physique quantique.


Biographie
Jean-Michel Raimond est professeur à l'Université Pierre et Marie Curie.
Membre Senior de l'Institut Universitaire de France, il effectue son travail
de recherche au Laboratoire Kastler Brossel. Il dirige de département de
physique de l'Ecole Normale Supérieure.

Sa recherche est consacrée à l'exploration et à l'illustration des mécanismes
quantiques les plus fondamentaux. Il a contribué au développement de
techniques expérimentales, fondées sur les atomes de Rydberg et les cavités
microondes supraconductrices, qui permettent d'observer l'interaction
cohérente entre un seul atome et un seul photon. Les résultats de ces
expériences peuvent être directement interprétés en termes des postulats de la
physique quantique. Elles peuvent contribuer à améliorer notre compréhension
de l'intrication, de la non localité et de la mesure quantique. Elles sont
aussi des prototypes de systèmes de traitement de l'information quantique.


Références

. Michel Le Bellac, Introduction à l'information quantique, Belin 2005 . M.
Nielsen and I. Chuang, Quantum computation and quantum information, Cambridge
University Press, 2000
. S. Haroche and J.M. Raimond, Exploring the quantum, Oxford University Press,
2006