Description

Le Prix Nobel de physique 2025 a été attribué à John Clarke, Michel H. Devoret et John M. Martinis pour leurs travaux novateurs sur la mécanique quantique macroscopique et la quantification de l’énergie dans les circuits supraconducteurs. Leurs recherches, qui datent des années 1980, ont démontré que les principes quantiques ne sont pas limités au monde microscopique, mais peuvent être observés et exploités à une plus grande échelle, notamment en utilisant l'effet tunnel quantique dans des circuits électroniques. Ce domaine de la "quantronique" fait le lien entre la physique fondamentale et des applications technologiques majeures, comme la cryptographie et le développement des ordinateurs quantiques. Ce prix prestigieux récompense donc une avancée significative qui marque la transition entre la recherche fondamentale et les innovations numériques de demain.

Décryptage du Prix Nobel de physique 2025 et de sa portée. L’épisode explique comment trois lauréats ont rendu « visibles » des effets quantiques dans des circuits supraconducteurs refroidis près du zéro absolu, grâce aux jonctions Josephson. Deux résultats clés ressortent : l’effet tunnel à l’échelle macroscopique et la quantification de l’énergie dans des circuits quasi visibles. Cette maîtrise du quantique collectif fonde les qubits supraconducteurs et éclaire les enjeux actuels : cohérence, fiabilité, passage du laboratoire aux usages. Au-delà de l’informatique quantique, l’épisode ouvre sur la cryptographie et les capteurs de très haute précision. Message central : moins une nouvelle loi qu’une ingénierie du quantique, avec des retombées concrètes.

Thèse

• Le Nobel consacre la mécanique quantique macroscopique : faire obéir un circuit entier aux lois quantiques. C’est la quantronique : objets quantiques de grande taille, contrôlables.

Clés expérimentales

• Jonctions Josephson dans des circuits supraconducteurs. Refroidissement extrême pour supprimer les pertes classiques. Des milliards de particules se comportent comme une seule entité quantique.

Résultats phares

1. Effet tunnel macroscopique : le circuit « franchit » une barrière d’énergie sans apport classique.
2. Quantification de l’énergie : absorption et émission par paquets discrets, comme dans un atome, mais à l’échelle d’un circuit.

De la preuve au levier technologique

• Base directe des qubits supraconducteurs. Enjeu : augmenter le temps de cohérence et la stabilité pour effectuer des calculs utiles. Les sources évoquent des prototypes à 64 qubits.

Au-delà du calcul

• Cryptographie quantique fondée sur l’intrication. Capteurs quantiques pour mesures ultra fines, métrologie et imagerie de type IRM.

Portée stratégique

• Validation d’une physique appliquée qui justifie l’ampleur des investissements publics et privés. Signal fort pour la recherche européenne et internationale.

Message clé

• Moins la découverte d’une loi nouvelle que la maîtrise d’une loi connue. Passage du quantique « étrange » au quantique « ingénierie ».

Questions ouvertes

• Quels autres effets aujourd’hui confinés au microscopique seront demain contrôlés à grande échelle ? Quelles technologies inédites en naîtront ?

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