WEBVTT

00:00:07.630 --> 00:00:10.628
Envisagez de lancer une balle en l'air.

00:00:10.628 --> 00:00:13.952
Pouvez-vous prédire son mouvement
après qu'elle a quitté votre main ?

00:00:13.952 --> 00:00:15.346
Bien sûr, c'est facile.

00:00:15.346 --> 00:00:18.730
La balle va monter jusqu'à atteindre
une hauteur maximum,

00:00:18.730 --> 00:00:21.668
puis elle va redescendre 
pour atterrir dans votre main.

00:00:21.668 --> 00:00:23.386
Bien sûr, c'est ce qui se produit,

00:00:23.386 --> 00:00:26.765
et vous le savez car vous avez déjà vu ça
un nombre incalculable de fois.

00:00:26.765 --> 00:00:31.417
Vous avez observé
la physique du quotidien toute votre vie.

00:00:31.417 --> 00:00:35.884
Mais imaginons que nous abordions 
une question de la physique des atomes,

00:00:35.884 --> 00:00:38.510
comme à quoi ressemble 
le mouvement d'un électron

00:00:38.510 --> 00:00:40.906
autour d'un noyau d'hydrogène ?

00:00:40.906 --> 00:00:45.045
Pourrions-nous répondre à cette question 
à partir de nos expériences du quotidien?

00:00:45.045 --> 00:00:46.872
Non, pas du tout. Pourquoi ?

00:00:46.872 --> 00:00:50.226
Parce que la physique qui gouverne
le comportement des systèmes

00:00:50.226 --> 00:00:52.170
à une si petite échelle

00:00:52.170 --> 00:00:55.224
est très différente de la physique
des objets macroscopiques

00:00:55.224 --> 00:00:57.500
qui vous entourent.

00:00:57.500 --> 00:00:59.703
Le monde que vous connaissez
et que vous aimez

00:00:59.703 --> 00:01:03.702
se comporte selon les lois
de la mécanique classique.

00:01:03.702 --> 00:01:05.880
Mais des systèmes à l'échelle de l'atome

00:01:05.880 --> 00:01:09.870
se comportent selon les lois
de la mécanique quantique.

00:01:09.870 --> 00:01:13.432
Il se trouve que ce monde quantique
est un monde vraiment étrange.

00:01:13.432 --> 00:01:17.932
Cette étrangeté est illustrée 
par une célèbre expérience de pensée :

00:01:17.932 --> 00:01:20.090
le chat de Schrödinger.

00:01:20.090 --> 00:01:23.042
Un physicien qui n'apprécie pas
particulièrement les chats

00:01:23.042 --> 00:01:24.824
place un chat dans une boite,

00:01:24.824 --> 00:01:27.688
avec une bombe qui a 50% 
de probabilité d'exploser

00:01:27.688 --> 00:01:29.302
après la fermeture du couvercle.

00:01:29.302 --> 00:01:32.756
Jusqu'à ce qu'on ouvre le couvercle,
il n'y a aucun moyen de savoir

00:01:32.756 --> 00:01:35.281
si la bombe a explosé ou non,

00:01:35.281 --> 00:01:40.531
et donc, aucun moyen de savoir
si le chat est vivant ou mort.

00:01:40.531 --> 00:01:43.834
En physique quantique, on pourrait dire
qu'avant notre observation,

00:01:43.834 --> 00:01:46.606
le chat était dans
un état de superposition.

00:01:46.606 --> 00:01:51.656
Il n'était ni mort ni vivant, mais plutôt
un mélange des deux possibilités,

00:01:51.656 --> 00:01:54.678
avec 50% de probabilité pour chacune.

00:01:54.678 --> 00:01:58.842
Le même genre de chose arrive pour les
systèmes physiques à l'échelle quantique,

00:01:58.842 --> 00:02:01.611
comme un électron en orbite 
dans un atome d'hydrogène.

00:02:01.611 --> 00:02:04.186
L'électron n'est pas vraiment en orbite.

00:02:04.186 --> 00:02:07.144
Il est en quelque sorte 
partout dans l'espace

00:02:07.144 --> 00:02:10.660
avec plus de probabilité d'être 
à certains endroits qu'à d'autres,

00:02:10.660 --> 00:02:13.000
et c'est seulement après avoir
mesuré sa position

00:02:13.000 --> 00:02:15.876
que nous pouvons repérer où il est 
à ce moment précis.

00:02:15.876 --> 00:02:19.261
Un peu comme lorsqu'on ne savait pas
si le chat était vivant ou mort

00:02:19.261 --> 00:02:21.171
jusqu'à ce qu'on ait ouvert la boîte.

00:02:21.171 --> 00:02:23.576
Ceci nous amène à l'étrange 
et beau phénomène

00:02:23.576 --> 00:02:25.871
de l'intrication quantique.

00:02:25.871 --> 00:02:28.854
Supposons qu'au lieu
d'un chat dans une boîte,

00:02:28.854 --> 00:02:31.557
nous ayons deux chats
dans deux boîtes différentes.

00:02:31.557 --> 00:02:34.004
Si nous répétons l'expérience 
du chat de Schrödinger

00:02:34.004 --> 00:02:35.531
avec cette paire de chats,

00:02:35.531 --> 00:02:38.780
le résultat de l'expérience 
peut être l'une des quatre possibilités.

00:02:38.780 --> 00:02:41.869
Soit les deux chats seront vivants, 
ou les deux seront morts,

00:02:41.869 --> 00:02:45.700
ou l'un sera vivant et l'autre mort,
ou vice versa.

00:02:45.700 --> 00:02:49.117
Le système des deux chats est encore
dans un état de superposition,

00:02:49.117 --> 00:02:53.644
chaque résultat ayant une probabilité
de 25% au lieu de 50%.

00:02:53.644 --> 00:02:55.607
Mais voici ce qui est sympa :

00:02:55.607 --> 00:02:58.668
la mécanique quantique nous dit 
qu'il est possible d'éliminer

00:02:58.668 --> 00:03:01.755
les résultats 
« 2 chats vivants » et « 2 chats morts »

00:03:01.755 --> 00:03:03.812
de l'état de superposition.

00:03:03.812 --> 00:03:06.819
En d'autres termes, il peut y avoir 
un système à deux chats,

00:03:06.819 --> 00:03:12.502
de sorte que le résultat sera toujours :
« un chat vivant et l'autre chat mort.»

00:03:12.502 --> 00:03:16.985
Le terme technique pour ça est que 
les états des chats sont « intriqués ».

00:03:16.985 --> 00:03:21.022
Mais il y a quelque chose de vraiment 
stupéfiant sur l'intrication quantique.

00:03:21.022 --> 00:03:23.827
Si vous préparez le système de
« deux chats dans des boîtes »

00:03:23.827 --> 00:03:25.232
dans cet état intriqué,

00:03:25.232 --> 00:03:28.957
et que vous les éloignez l'une de l'autre
aux confins de l'univers

00:03:28.957 --> 00:03:32.752
encore une fois, le résultat 
de l'expérience sera toujours le même.

00:03:32.752 --> 00:03:37.617
Un chat sortira toujours vivant, 
et l'autre chat finira toujours mort,

00:03:37.617 --> 00:03:42.221
bien que nous ignorions complètement
lequel des deux vivra ou mourra

00:03:42.221 --> 00:03:44.609
avant que nous ne mesurions les résultats.

00:03:44.609 --> 00:03:46.196
Comment est-ce possible ?

00:03:46.196 --> 00:03:49.647
Comment se fait-il que les états de chats 
situés à l'opposé de l'univers

00:03:49.647 --> 00:03:51.752
puissent être intriqués de cette manière ?

00:03:51.752 --> 00:03:54.625
Ils sont trop loin l'un de l'autre
pour communiquer à temps,

00:03:54.625 --> 00:03:57.526
Alors, comment les deux bombes
conspirent-elles de sorte

00:03:57.526 --> 00:04:00.350
que l'une explose et l'autre pas ?

00:04:00.350 --> 00:04:01.496
Vous pensez peut-être,

00:04:01.496 --> 00:04:03.806
« Tout ça, c'est du bla-bla théorique,

00:04:03.806 --> 00:04:06.628
ce genre de chose ne peut pas arriver 
dans le monde réel. »

00:04:06.628 --> 00:04:08.923
Mais il s'avère que
l'intrication quantique

00:04:08.923 --> 00:04:12.157
a été confirmée dans des 
expériences de laboratoire du monde réel.

00:04:12.157 --> 00:04:15.794
Deux particules subatomiques intriquées
dans un état de superposition,

00:04:15.794 --> 00:04:18.762
où si l'une tourne dans un sens, 
l'autre doit obligatoirement

00:04:18.762 --> 00:04:20.150
tourner en sens inverse

00:04:20.150 --> 00:04:23.320
se comporteront exactement comme ça, 
même quand il n'y a aucun moyen

00:04:23.320 --> 00:04:25.986
pour faire passer l'information 
d'une particule à l'autre

00:04:25.986 --> 00:04:30.007
pour indiquer de quel côté se tourner
afin d'obéir aux règles de l'intrication.

00:04:30.007 --> 00:04:32.960
Il n'est donc pas surprenant 
que l'intrication soit au cœur

00:04:32.960 --> 00:04:35.301
de l'informatique quantique,

00:04:35.301 --> 00:04:38.543
un champ d'étude florissant 
sur la façon d' utiliser les lois

00:04:38.545 --> 00:04:41.549
de cet étrange monde quantique
dans notre monde macroscopique,

00:04:41.549 --> 00:04:43.392
comme dans la cryptographie quantique,

00:04:43.392 --> 00:04:46.365
pour que les espions puissent 
s'envoyer des messages sécurisés,

00:04:46.365 --> 00:04:49.179
ou l'informatique quantique, 
pour casser des codes secrets.

00:04:49.179 --> 00:04:51.900
La physique quotidienne pourrait 
ressembler un peu plus

00:04:51.900 --> 00:04:53.441
à cet étrange monde quantique.

00:04:53.441 --> 00:04:56.992
La téléportation quantique 
pourrait progresser si vite

00:04:56.992 --> 00:05:00.323
qu'un jour votre chat pourrait s'échapper 
dans une galaxie plus sûre,

00:05:00.323 --> 00:05:03.169
où il n'y a pas de physiciens 
et pas de boîtes non plus.