 Donc, merci de cette invitation. C'est un honneur d'être invité par les amis d'une institution aussi prestigieuse. Je suis d'ailleurs très impressionné que vous arriviez à réunir une pareille assemblée. Je vous souhaite que tous les gens qui sont là soient des donateurs, pour moi. Si à la suite de cette conférence, vous avez un certain nombre de nouveaux donateurs, je veux bien des petits royalties pour ma propre fondation, puisque j'ai une chair. Bien, donc l'idée dans une conférence dite grand public, c'est d'essayer de faire sentir combien la physique quantique est étrange et combien, pourtant, elle est fructueuse. Alors je voudrais quand même faire un tout petit sondage qui, parmi vous, n'a vraiment jamais fait de science, je dirais au-delà de la terminale. Non, mais c'est pour savoir. C'est pas du tout, je veux stigmatiser personne, bien au contraire. C'est pour savoir, parce que parfois on me dit que c'est une conférence grand public et au bout d'une demi-heure, je m'aperçois que tous les gens ont fait deux ou trois ans d'études supérieures en science, donc j'ai un vrai grand public ici. Très bien. Donc je vous ai mis, tiens, je vois que Odile Jacob est présente. Je fais toujours de la publicité pour ce livre. Demain la physique publiée chez Odile Jacob. C'est un excellent livre qu'on voit plus beaucoup sur les étagères des libraires et il a une dizaine d'années, mais la physique, un certain nombre de chapitres avaient été fait sur divers sujets modernes de physique par des gens éminents et c'est un livre qui mérite toujours d'être lu. Alors vous pouvez aussi, pour ceux qui sont particulièrement intéressés, vous pouvez aussi aller à ma page web où il y a un certain nombre de liens. Et alors pour un public général, il y a un lien que j'ai beaucoup donné. C'est celui vers le site de Jean-François Darce et Anne Papillot, où il y a une série d'histoires courtes. Les histoires courtes, ce sont des histoires de 3 à 4 minutes qui sont faites par des scientifiques de toutes branches et moi j'en ai commis une qui s'appelle « C'est l'histoire d'un photon ». Voilà. Pour ceux qui ont vraiment envie d'apprendre l'optique quantique, mais alors sérieuse, là c'est pas l'optique quantique pour les nuls, c'est l'optique quantique hard. J'ai un MOOC, vous savez ce que sont les MOOCs, Massive Open Online Courses. Alors c'est en anglais, je suis désolé, mais avec mon accent, les Français comprennent facilement mon anglais et ça se trouve sur le site Coursera, qui est le site de Stanford et là on peut vraiment apprendre l'optique quantique. Voilà. Quoi d'autre ? Vous connaissez ce jeune homme ? Oui ? Il lui ressemble. Alors c'est Einstein à 1905, lorsqu'il était employé au bureau des brevets à Berne. Moi je pense que c'est quand il était vraiment employé. C'était avant qu'il devienne célèbre. En 1905, il a écrit au moins quatre articles, chacun de ces articles lui vaut une renommée universelle. Et ça c'est John Archibald Wheeler qui va jouer un rôle dans cette discussion sur le photon. Voilà. Avançons. Donc rapidement et sans que je sois du tout un spécialiste, l'histoire de la lumière, il est clair que la nature de la lumière est un problème qui a fasciné l'humanité depuis toujours. Et quand on regarde superficiellement, on s'aperçoit qu'à l'époque de l'Antiquité, la lumière était essentiellement considérée comme des particules. Mais alors avec deux modèles, je trouve que c'est assez amusant, ce qui prouve qu'ils avaient de l'imagination. Il y avait un modèle qui ressemble à l'idée qu'on pourrait avoir aujourd'hui, où la source de lumière, ici le soleil, il y en le dira, aimait des particules de lumière multicolores qui vont vers l'observatrice, ici qui est d'un tapis. Mais vous aviez un deuxième modèle dans lequel c'était l'œil qui allait vers les objets et qui revenait une sorte de radar, de l'IDAR si vous voulez. Bon c'est assez drôle. Évidemment ils avaient aucun moyen de vérifier quelque chose que ce soit. Alors on fait un très grand son, on va au Moyen-Âge. Et au Moyen-Âge ce sont des gens pragmatiques. Donc ce qui se passe de très important au Moyen-Âge c'est qu'il y a des progrès d'ingénierie, de technique. On apprend à poulir des lentilles. Alors la première utilisation des lentilles, je vois l'âge moyen de l'assistance, c'est extrêmement utile les lentilles quand on commence à avoir les bras trop courts pour lire le journal. Alors on met les lentilles, on s'aperçoit qu'on peut de nouveau lire le journal ou les livres, ou faire son métier de joie alliée si on a besoin d'un métier où on a besoin de bien voir. Et puis des gens géniaux s'aperçoivent qu'un combinant les lentilles, on peut construire des microscopes, on peut construire des télescopes, donc galider, puis des microscopes, etc. Donc c'est une époque de progrès technique et en ce qui concerne la lumière, les progrès conceptuels et les progrès techniques ont toujours marché même dans la main. 17ème siècle, une période de débat conceptuel avec un génie qui s'appelle Huygens, je crois, disent les hollandais, mais il travaille à Paris, Christian Huygens, c'est l'un des fondateurs de l'Académie des sciences qui malheureusement a dû repartir chez lui, lorsque l'édit de Nantes a été révoqué, je cherchais le mot, lors de la révocation de l'édit de Nantes, mais sinon il a beaucoup travaillé à Paris. Et Huygens avait une théorie andulatoire de la lumière, donc qui se représentait la lumière comme les ondes par analogie avec ce que vous voyez quand vous jetez une pierre à la surface de l'eau, vous avez des ondes qui se propagent comme ça. Et là, une optique bien élaborée, Huygens, il n'a pas de chance, parce qu'il tombe en même temps qu'un monstre sacré de la physique, Newton, Newton, tout le monde a tous entendu parler, Newton a un prestige extraordinaire puisqu'il a résolu une des vieilles énigmes de l'humanité qui est de comprendre le mouvement des planètes avec sa loi de la gravitation universelle, et donc son prestige est à juste titre immense, mais Newton a aussi une théorie de l'optique, il a d'ailleurs fait des expériences excellentes à l'optique Newton, mais il a une théorie de la lumière qui est complètement opposée à celle de Huygens, c'est une théorie corpusculaire qui quelque part ressemble à ça, il se représente la lumière comme formée de petites particules, chaque particule a une couleur différente, etc. Et une spécificité de Newton qui est un peu moins agréable que son génie, son génie absolu, c'est le fait que Newton est quelqu'un d'extrêmement méchant avec les gens qui ne sont pas de son avis, et donc il va pratiquement détruire le pauvre Huygens, alors que la théorie du Huygens avait une très grande valeur. Bon, c'est comme ça. On saute encore deux siècles, et là, deux génie absolues, Young en Angleterre, Fresnel en France, deux génie absolues qui sont de plein pied dans la science moderne, c'est-à-dire qu'on fait des expériences et on cherche à comparer la façon dont chacun des modèles pourrait interpréter ces expériences. Et l'un comme l'autre arrive à la conclusion qu'ils observent des phénomènes qui ne sont compréhensibles que en se représentant la lumière par des ondes, et je vais vous montrer ça un peu plus loin. Alors, Fresnel en particulier, qui est vraiment mon héros personnel, d'ailleurs quand on a créé une chair dans mon institution, à l'Institut d'Optique, vous pouvez donner, quand on a créé une chair dont je suis le titulaire à l'Institut d'Optique, on m'a demandé comment je voulais la nommer, je l'ai nommé la chair Augustin Fresnel, je pense c'est vraiment un des très grands génie. Il écrit en 1822, Fresnel, une théorie je dirais définitive de l'optique ondelatoire. On peut aujourd'hui encore faire tous les calculs nécessaires d'optique ondelatoire en se basant sur la théorie de Fresnel. Il y a tout le dent, il lui manque une seule chose. Il est arrivé à la conclusion que la lumière c'est nécessairement une onde qui vibre transversalement à la direction de propagation. Il lui manque une seule chose, c'est qu'il ne sait pas quelle est la nature de cet objet, de cet onde qui vibre et il faudra attendre 50 ans avec un autre très grand génie qui s'appelle Maxwell, qui fait la théorie de l'électromagnétisme et qui, alors j'aime bien dire ça en particulier devant le grand public. Ce qui se passe avec Maxwell, c'est une des choses les plus merveilleuses qui se passe en physique. Je vois un certain nombre de physiciens ici, je suis sûr qu'ils vont être d'accord avec moi. Une grande théorie physique est une théorie dans laquelle on va trouver plus que ce qu'on a mis au départ, un peu comme les poésies si vous voulez. Alors qu'est-ce que je veux dire par là ? Maxwell écrit un jeu d'équations, quatre équations, qui résument tout ce qu'on sait à son époque sur l'électricité et le magnétisme. Et avec ces quatre équations, il peut interpréter tout ce qu'on sait. Mais en regardant ces équations, il trouve des solutions nouvelles. Et parmi ces solutions nouvelles, il y a des ondes qui se propagent à la vitesse de 300 000 km par seconde. Alors évidemment, comme c'était Maxwell, c'était des unités impériales, mais je voulais traduire 300 000 km par seconde. Or, on savait à cette époque, on connaissait la vitesse de la lumière, à cette époque qui avait été mesurée par des méthodes extrêmement astuciuses que je pourrais vous raconter, mais ce sera une autre fois. Et donc, Maxwell conclut, avec la sobriété toute britannique, et en plus je crois qu'il était plus ou moins fils de Pasteur, donc il avait une double raison pour être très sobre, on ne peut s'empêcher de faire le rapprochement entre cette valeur numérique de ses ondes qui sortent des équations et la lumière. Et donc, à partir de Maxwell, on a toute le raison de penser que la lumière, c'est une onde électromagnétique, c'est-à-dire que les grandeurs qui vibrent, ce sont des champs électriques et magnétiques couplés. Peu importe. On arrive donc à la fin du 19e siècle, et un certain nombre de physiciens, Mikelson par exemple, disent, on a tout compris en physique, le seul travail des physiciens, désormais, c'est de faire des expériences pour mesurer avec de plus en plus de chiffres après la virgule la valeur des constantes, comme la vitesse de la lumière ou la charge de l'électron, un certain nombre de choses comme ça. Alors il y en a un, Kelvin, avec qui on est particulièrement injuste, parce qu'on lit dans certains livres que Kelvin avait dit tout est compris à part d'eau petit nuage. Alors il faut jamais croire les exigètes, il faut aller regarder les textes originaux. Quand on lit Kelvin, j'ai l'article, j'ai des amis à Nécosse qui sont allés chercher l'article de Kelvin, etc. Kelvin dit, on a compris beaucoup de choses et la physique moderne est un magnifique paysage, mais dans le ciel bleu, il y a de gros nuages noirs, de gros nuages noirs. Et je crois que pour se débarrasser de ces nuages, il va falloir vraiment des révisions radicales de nos notions. Alors excusez-moi du peu, les deux nuages que Kelvin avait prévues, l'un était le résultat négatif de l'expérience de Michelson et pour venir à bout de ce nuage, il a fallu rien moins qu'inventer la relativité, Einstein 1905. Quand au deuxième nuage, c'est un point un peu plus technique, mais c'est une histoire de capacité calorifique auquel il manque un certain degré de liberté, etc. Et pour se débarrasser de ce second nuage, il faut inventer quoi ? La mécanique quantique. Encore une fois Einstein qui a donné l'élucidation de cette anomalie dans les capacités calorifiques de certains. Donc si vous lisez un jour dans un livre que Kelvin était un vieux physicien qui avait pas vu venir la physique moderne, dites c'est pas vrai, Alain Aspect nous a dit le contraire et d'ailleurs je peux vous donner les références à son article. Voilà. Donc on est à la fin du XIXe siècle, on a tout compris presque tout. On sait que la lumière est une onde. On connaît la nature de cette onde, c'est une onde électromagnétique. On a une magnifique théorie qui est la théorie que demandait de plus. Et bien le jeune homme qui est là à 1905 dit qu'en fait il y a un certain nombre d'éléments et en particulier l'effet photoélectrique, je ne vais pas vous décrire, mais un certain nombre d'éléments qui le conduisent à décrire la lumière comme formé d'un ensemble de corpuscules. Corpuscules qui ont une énergie et corpuscules qui ont une quantité de mouvement, quantité de mouvement, c'est ce qui exerce un recul. Si vous recevez une balle, ça vous fait reculer, une balle je veux dire on vous lance un ballon un peu lourd, ça vous fait reculer, c'est ça la quantité de mouvement. La lumière est capable de repousser les objets et c'est la quantité de mouvement. Et Einstein fait, à partir de cette description, il fait un certain nombre de prédictions sur l'effet photoélectrique. Alors encore une fois, ma conférence serait trop longue et on a un concert après donc il ne faut pas que je sois trop long. Mais ce que je peux vous dire c'est que pratiquement aucun des physiciens de l'époque n'acceptent ces idées et en particulier surtout pas sur l'effet photoélectrique. Et ça on a la preuve parce qu'en 1911 Einstein a déjà publié tellement de choses extraordinaires qu'il va être élu à l'académie des sciences de Pruss, je crois, quelque chose comme ça, le Pruss, oui. Et on a les rapports parce que quand on est élu dans les académies, il y a des rapports et ensuite ces rapports restent dans les archives. Et alors le rapport dit de temps en temps Einstein rate vraiment sa cible, par exemple avec son histoire des effets photoélectriques et tout ça. Mais donc il se trompe de temps en temps. Mais en revanche, il a déjà fait tellement de bonnes choses que je vous propose, c'est le rapporteur qui est, je vous propose de les lire quand même. Donc ils élisent Einstein en 1911 en me pensant que ces histoires de photons et d'effets photoélectriques, c'est n'importe quoi. Millican, très grand physicien, expérimentateur américain, comme on voit ici plus tard. Je ne vais pas trouver de photo de Millican jeune. Millican se lance dans une série d'expériences sur l'effet photoélectrique pour, dit-il dans ses mémoires, Millican, prouver Einstein à tort. Il se lance explicitement, il est comme tout le monde convaincu que c'est n'importe quoi la théorie d'Einstein. Et donc il se lance dans une série d'expériences pour montrer Einstein à tort. Mais c'est un excellent expérimentateur, Millican, et à la fin, il trouve que Einstein a raison. Et donc à partir des expériences de Millican, en 1915 et 1916, on va commencer à croire aux histoires de corpuscules d'Einstein et croyez-le ou pas, le prix Nobel est donné à Einstein essentiellement pour sa loi d'effet photoélectrique, et pas du tout pour la relativité, sans doute à cause du conservatisme, du jury Nobel, mais c'est une autre histoire. Donc à partir de 1920, on a toutes les raisons de penser que, effectivement, comme Einstein l'a dit, la lumière est faite de particules. Oui, mais à ce moment-là, on ne peut pas oublier Young et Fresnel qui ont fait des expériences. Je vais vous en montrer une expérience d'interférence, de diffraction, qu'on ne peut comprendre qu'en admettant que la lumière en fait c'est une onde. Alors Young et Fresnel nous prouvent que la lumière est une onde. Einstein et les expériences de Millican nous prouvent que c'est une particule, d'où la question, comment réconcilier la description en termes de particules avec un comportement typique ondulatoire tel que la diffraction, l'interférence, la polarisation. Donc particules ou ondes, voilà où on est. Alors ne vous effrayez pas pour les équations. Alors j'aime bien dire que ça tombe bien puisqu'on a un concert tout à l'heure. Quand je mets des équations comme ça sur un transparent, vous avez d'abord certains qui savent lire les équations, c'est très bien. C'est comme quand vous allez au concert, il y a des gens qui arrivent avec la partition, ils savent lire la musique. Mais vous avez d'autres qui savent pas lire la musique. Donc ceux qui ne savent pas lire les équations, c'est pas grave. Vous m'écoutez, je ne l'ai pas chanté, mais je vous dis avec des mots ce qu'il y a dans ces équations. Alors qu'est-ce qu'il y a dans cette équation, qui a un calcul qu'Einstein publie à l'occasion de la conférence de Salzburg en 1911, il y a le fait que quand on calcule les fluctuations de ce qu'on appelle le rayonnement thermique, eh bien Einstein s'aperçoit, par un raisonnement dont Einstein a le secret, Einstein s'aperçoit qu'il y a deux termes là-dedans. Il y a un terme qui décrit les fluctuations que l'on a si on admet que la lumière est formée d'un faisceau de particules. Qu'est-ce que je veux dire par là ? Vous entendez tomber la pluie sur un toit, un toit en tolan du lait, ou des graines de sable qui tombent sur une plaque de métal. Vous entendez, tac, tac, tac, tac, tac, tac. Donc il y a un caractère fluctuaire, même si en moyenne la quantité de grains qui tombent par minute est à peu près la même, il y a des fluctuations. Donc ça, c'est le terme qu'on a si... Donc c'est ce terme-ci, c'est le terme conneré, si la lumière était faite de grains. Et puis il y a un deuxième terme. Et le deuxième terme, c'est un terme conneré si la lumière était faite d'ondes. Je n'entre pas dans les détails, mais des ondes mutuellement incohérentes avec des fluctuations entre elles. Ça, c'est pour ceux qui savent lire l'équation. Et donc ça, c'est le terme d'ondes. Et Einstein dit, regardez, comme vous avez les deux termes là-dedans, ça veut bien dire que la lumière est à la fois, à la fois, en même temps. En même temps. Une onde et une particule. 14 ans plus tard, Louis de Broil fera une hypothèse analogue, mais je dirais dans une situation réciproque. Louis de Broil s'intéressant à des particules. On sait que l'électron est une particule. On sait que le proton est une particule. C'est intéressant à des particules. Louis de Broil, pour un certain nombre d'arguments théoriques, aimait l'hypothèse que ce que nous croyons être une particule est également une onde. Et la mécanique conductoire est née avec Louis de Broil. Mais j'insiste sur le fait que dès 1909, Einstein avait eu l'idée de la dualité en deux particules à propos de la lumière. Et donc on peut penser que, à ce stade là, eh bien la question que j'ai posée tout à l'heure, est-ce que c'est des ondes ou est-ce que c'est des particules ? On a la réponse. C'est les deux. Alors les deux, moi je veux bien. Mais je suis un esprit naïf. Alors je veux bien, comme disent dualité en deux particules. On pourrait même tous ensemble, scander, chanter, dualité en deux particules, se prosterner. Essayez donc de vous représenter par des images quelque chose qui est à la fois une onde et une particule. Vous allez voir que c'est pas facile. Et c'est ça que je vais vous montrer en vous parlant de véritables expériences. Alors, la dualité en deux particules pose des vrais problèmes conceptuels. On sait, il y a des problèmes conceptuels pour interpréter la mécanique quantique. Mais, avant de se rendre compte qu'il y a des problèmes conceptuels, il faut quand même pour éviter toutes dérives que je vous dise que la physique quantique est de loin la théorie la plus fructueuse de toute l'histoire de l'humanité, la théorie physique la plus fructueuse de toute l'histoire de l'humanité. Il faut savoir que la physique quantique a permis de comprendre la structure de la matière. Un seul point. Peu de gens le savent. Si vous remet au début du 20e siècle, les physiciens le savaient, à partir du moment où vous savez que la matière est formée de charges positives et négatives et que vous savez que les charges positives et négatives s'attirent. Comment ça fait-il que la matière ne s'effondre pas sur elle-même ? Aucune théorie classique n'est capable de vous expliquer pourquoi la matière ne s'effondre pas sur elle-même. La matière ne s'effondre pas sur elle-même précisément parce que vous êtes obligés d'écrire ces particules aussi avec une onde et qu'une onde, on ne peut pas la comprimer infiniment. Pour la comprimer infiniment, il faudrait une énergie énorme dont on ne dispose pas. Le fait que les particules soient aussi des ondes, c'est ce qui empêche un électron et un proton qui s'attire d'arriver à des distances infiniment courtes, assez fombrées sur elle-même. Ce n'est pas une petite chose. Plus généralement, la mécanique ontique permet de comprendre la liaison chimique dans la solidité des corps comme celui-là. Ça permet de comprendre la façon dont le courant est conduit à travers les métaux, à travers les semi-conducteurs. Ça permet de comprendre comment la lumière soit absorbée. Et avec toute cette compréhension, dans les années 1950, des physiciens qui avaient beaucoup travaillé sur cette compréhension quantique des phénomènes vont inventer des petits trucs qui s'appellent le transistor, le laser, les circuits intégrés qui ont révolutionné notre société. Sans transistor, laser, circuit intégré, il n'y a pas de société, de l'information, de la communication, il n'y a pas de communication et pas d'ordinateur. Il faut savoir que les gens qui inventent le transistor, le laser, les circuits intégrés, ce n'est pas des bricoleurs dans un garage, en Californie ou ailleurs. Ce sont les plus grands physiciens de l'époque qui ont des prix Nobel parce qu'ils ont réussi à comprendre dans le modèle quantique comment le courant est conduit dans les solides. Donc voilà, la mécanique quantique, certes, elle a des problèmes conceptuels, on a du mal à la comprendre, mais en revanche, une efficacité extraordinaire. Alors, cette efficacité à la mécanique quantique, elle est connue, on va dire, dans toute la première moitié du XXe siècle avec sa culmine dans les années 50 avec les inventions de ces petits trucs-là. Mais au décours des années 1960-1970 et dans le cadre de ces réflexions conceptuelles sur la mécanique quantique, un certain nombre de gens, je vais en faire partie parce que je vais commencer à travailler là-dessus dans les années 1970, réalisent que dans toutes ces applications de la mécanique quantique, on a toujours de très grands ensembles, très grands ensembles d'objets quantiques. Dans un fesseau laser, même ce tout petit laser-là, vous avez des milliards de milliards de photons. Quand vous avez un transistor, vous croyez que le courant n'est pas fort, mais vous avez des milliards de milliards d'électrons. Et donc, ça permet à un certain nombre de gens de ne pas être mal à l'aise avec le fait que la mécanique quantique fait des prévisions probabilistes. Ce que je vais dire par là, c'est qu'en mécanique quantique, si je place des électrons dans telles situations, vous en avez 40% qui vont faire ça, 20% qui vont faire ça et peut-être 43% qui vont faire autre chose. Alors ça, ça troublait beaucoup Einstein qui n'aimait pas du tout. J'ai dit que Dieu ne joue pas au D, etc. Mais après tout, on pouvait se dire si la mécanique quantique ne sert qu'à décrire un grand nombre d'objets quantiques, le fait qu'elle fasse des prévisions probabilistes, ma foi, peut-être que c'est inérent à sa nature. Seulement, à partir des années 1970, les physiciens expérimentateurs vont commencer à devenir capables d'isoler, d'observer des objets quantiques individuels. Par exemple, Hans Demelt va être capable de piéger un seul électron et de l'observer, de faire des mesures, de le manipuler. On va apprendre à manipuler un atom unique et nous, vous allez voir, on a été capables d'émettre des photons uniques, par exemple, ou des pères de photons bien séparées les unes des autres. Et donc, on va se poser la question cette mécanique quantique qui est si fructueuse, est-ce qu'elle marche aussi pour une particule unique, pour une particule quantique unique ? Et voilà la question laquelle je vais m'intéresser maintenant et je vais vous parler d'expériences d'optiques avec des photons uniques, avec des photons isolés. Alors, quand on lit des cours de mécanique quantique, par exemple le célèbre cours de Richard Feynman, ces cours commencent par vous présenter une expérience. On vous dit, voilà, on prend les trous d'Yung, le fameux Yung, le contemporaine de Frenel. Donc, on a deux trous ici et puis on envoie des particules vers ces deux trous et ces particules, on contrôle du mieux qu'on peut leurs caractéristiques et donc c'est tellement bien contrôlé qu'on va pouvoir leur appliquer des concepts quantiques. Et qu'est-ce qu'on fait derrière ? On a un détecteur et on promène ce détecteur et on constate dont on envoie les particules les unes après les autres et puis on promène ce détecteur et on s'aperçoit qu'il y a des endroits où le détecteur observe beaucoup de particules et si des endroits il n'observe aucune, beaucoup aucune, et on trace la probabilité de détection par unité de temps, disons, il y a des endroits où il observe beaucoup, zéro, beaucoup, zéro, beaucoup, zéro. Donc ici on a une modulation. Alors, si maintenant on bouche l'un des deux trous que ce soit celui-là ou que ce soit l'autre, on s'aperçoit qu'il n'y a plus aucune modulation. C'est donc que cette modulation provient du fait que les deux trous ont été retrouvés à la fois. C'est donc qu'il y a quelque chose qui est passé par les deux trous à la fois. Et là, les physiciens ont un seul modèle pour les deux trous à la fois. C'est un modèle dans lequel on a l'onde qui passe par les deux trous à la fois et puis c'est ça qui va donner le phénomène d'interférence. Alors pour ceux qui ont jamais vu ça en physique, je vous donne une explication rapide. Imaginons que je regarde un point ici qui est situé de façon symétrique par le trou et par rapport à la source. Ça veut donc dire que ici j'ai une onde qui est passée par le trou du haut et puis une onde qui est passée par le trou du bas. Et comme les chemins sont égaux, les deux ondes de lettes qui arrivent ici sont en phase. Alors en phase, ça veut dire qu'elles vibrent ensemble. Donc la vibration résultante est deux fois plus grande, donc on a renforcement de l'effet. C'est ce qu'on appelle une interférence constructive. Maintenant je me mets à un endroit tel que la différence de chemin entre le chemin du haut et le chemin du bas vaut une demi longueur d'onde. À ce moment là les deux ondes arrivent à nos positions de phase. Alors je vais essayer de le faire, c'est-à-dire quand il y en a une qui fait ça, l'autre fait ça. Donc ça fait ça. Ce qui veut dire qu'à chaque instant vous avez quelque chose de positif et quelque chose de négatif et d'égal dont la somme vaut zéro. Donc on pense et ça fait zéro. Et donc c'est le modèle qu'on a pour comprendre qu'il y a des endroits où c'est brillant et des endroits où c'est sombre, des endroits où on détecte beaucoup et des endroits où on n'en détecte pas du tout. Donc comprendre les franges brillantes et sombres exige le modèle excusez-moi le modèle ondulatoire de Young et de Fresnel et c'est pourquoi Young et Fresnel avait connu qu'il fallait un modèle. Je crois qu'on va me chercher un verre d'eau, c'est gentil. Alors cette expérience est dans tous les livres de physique et on s'est posé la question en 1985, je me suis posé la question est-ce que cette expérience a déjà été observée ? Et la réponse eh bien en fait était non. Et donc on s'est mis en devoir avec Montésard-Philippe, c'est vraiment gentil. On s'est mis en devoir avec Montésard-Philippe de Gangier de réaliser une expérience dans laquelle on enverrait des particules une par une et comme nous étions des opticiens nous avons choisi de faire ça avec des photons. Merci. Et donc pour faire cette expérience il a fallu fabriquer une source spécifique pour émettre les photons un par un et donc vous voyez c'est une expérience ça c'est compliqué, en fait c'est une expérience qui avait été développée pour autre chose le test des inégalités de Belle certains d'entre vous en l'ont entendu parler mais cette source était là nous avons pensé qu'elle pouvait nous permettre d'émettre des photons un par un mais vous voyez c'est extrêmement compliqué vous avez une ancienne taville avec des atomes trois lasers qui coincent les atomes très compliqué mais la question que je voudrais vous montrer et vous montrer comment nous y avons répondu comment avant de nous pu prouver que nous émettions un seul photon à la fois et là vous allez voir que vous pouvez comprendre parce que finalement le concept est extraordinairement simple comme toujours une fois qu'on y a pensé donc nous nous sommes dit voilà imaginons que nous voulons prouver que nous avons des photons uniques et bien il y aurait une expérience qui consiste à mettre un détecteur derrière le premier trou mettre un détecteur derrière le deuxième trou et puis mettre ici un circuit électronique qui s'appelle un circuit à coïncidence ce circuit électronique est capable de nous dire qu'on a détection simultanée ici ou là et nous nous disons que si on a une seule particule à la fois et si les mots ont un sens et puis au-delà des mots qui ont un sens on a du formalisme mathématique derrière mais si les mots ont un sens si j'ai une particule et une seule pas des deux côtés à la fois donc la probabilité d'avoir une coïncidence c'est nul si en revanche j'ai une onde alors il y a un bout d'onde qui passe d'un côté un bout d'onde qui passe de l'autre et la probabilité de détection de coïncidence sera différente de zéro et donc la question est est-ce que j'ai une probabilité de coïncidence différente de zéro ou égal à zéro la question est une question qui hantait les physiciens en certain nombre d'entre eux en tout cas depuis le début du 20ème siècle et il y avait des tas de gens qui avaient fait des expériences en disant je prends une source de lumière je la ténue et je la ténue tellement que si je fais un calcul de la distance moyenne entre deux photons je trouve un mètre ou 10 mètres ou 100 mètres et je fais l'expérience j'observe quand même des interférences ça prouve bien qu'un seul photon interfère avec l'unique mais quand on analyse bien ces expériences on se rend compte que si on avait soumis toutes ces expériences à ce test-là eh bien on aurait trouvé une probabilité de coïncidence différente de zéro c'est-à-dire que ces expériences ne pouvaient en rien s'interpréter en termes de photons uniques mais qu'il fallait les interpréter en termes d'ondes je vais y revenir et donc on s'est dit on va faire cette expérience mais et l'absence de coïncidence ce sera l'indice la preuve smoking gun pour les anglais qu'on a vraiment bien des photons émis un par un alors on fait l'expérience on l'a faite non pas avec des trous d'un c'était extrêmement astucieux c'était au début du 19e siècle mais on avait fait quelques progrès expérimentaux et donc en fait on a fait cette expérience avec une lame semi-réfléchissante alors une lame semi-réfléchissante c'est pas autre chose finalement que un morceau de verre plus ou moins sophistiqué parce qu'on a rajouté des couches dessus une lame semi-réfléchissante en fait tout le monde sait ce que c'est si j'en vois un vaisseau sur un bout de verre eh bien vous voyez qu'il y a une partie du vaisseau qui est transmis et une partie du vaisseau qui est réfléchie donc l'âme semi-réfléchissante c'est ça donc la lame semi-réfléchissante est telle que si j'en vois un vaisseau de lumière une partie du vaisseau est transmis et une partie du vaisseau est réfléchie mais si maintenant je pense en termes de photons en termes de photons uniques vous le coupez pas en deux vous dites pas il y a une partie du photon qui est transmis et une partie du photon qui est réfléchie et donc vous arrivez à la conclusion que vous pouvez faire une expérience du même type que celle à laquelle on pensait avec l'étroudion sauf qu'il y a des tas de bonnes raisons techniques pour la faire comme ça donc si on a un photon et un seul mais réfléchissante soit il va être détecté ici soit il va être détecté là mais de nouveau on aura une probabilité de détection de coexistence égale à zéro si c'est une onde au contraire eh bien comme vous l'avez vu avec mon vaisseau laser l'onde est coupée en deux et donc vous avez une probabilité de détection conjointe alors à ce stade là ça a l'air simple mais il y a un petit problème dans une vraie expérience on a distingué zéro de non zéro alors dans ce lieu qui est le temple des mathématiques je vais quand même me permettre de me moquer un tout petit peu des mathématiciens mais à peine parce qu'on a besoin vraiment des mathématiciens pour mathématicien la différence entre zéro et pas zéro elle est évidente ils ont plein de définitions ils savent faire la différence entre quelque chose qui est nul et n'importe quoi qui n'est pas nul sauf que pour un physicien quand on fait une mesure il y a des histoires de bruit de fond d'incertitude et de choses comme ça donc comment distinguer zéro d'un résultat qui serait tout petit par exemple donc ça c'est une question qu'on s'est posé et la résolution de cette question la réponse à cette question nous a été donnée par les mathématiciens avec une célèbre formule qu'on apprend au lycée en tout cas quand moi j'étais au lycée aujourd'hui je ne sais pas quand j'étais au lycée on apprenait ça c'est une formule qui s'appelle une inégalité de Cauchy Schwartz alors que va nous dire cette inégalité je vais vous lire les formules cette formule nous dit que la probabilité alors j'admets que la lumière est faite du nom à quoi je m'attends si c'est une ombre la probabilité de détecter ici est proportionnelle à l'intensité et à un coefficient de réflexion qui caractérise ma lame la probabilité de détecter ici est proportionnelle à l'intensité et à un coefficient de transmission ici puis il y a des rendements le détecteur ça c'est la cuisine bon la probabilité de détecter en coïncidence est proportionnelle au produit de l'intensité ici et de l'intensité là multipliée par le coefficient de réflexion dans la transmission et puis je compare dans ces choses là et je m'aperçois que si je fais le rapport des deux j'ai presque un seulement j'ai mis des bars là-dessus ces bars c'est pour dire que en fait je vais répéter l'expérience un grand nombre de fois et que je vais être obligé de prendre des moyennes et il y a une propriété bien connue qui est que la moyenne du carré n'est pas égale au carré de la moyenne et c'est là que le terrain de Cochichouars va nous aider parce que le terrain de Cochichouars il dit que la valeur moyenne du carré est supérieure ou égale au carré de la moyenne accrochez-vous il y en a pas pour longtemps ce qui fait que si je fais le rapport de cette quantité par ce produit eh bien le fait que la moyenne du carré soit supérieure ou égale au carré de la moyenne me dit que la probabilité de coïncidence doit être supérieure ou égale des probabilités simples or tous ces nombres sont des nombres que je peux mesurer et que me dit ce raisonnement ce raisonnement me dit que si je peux décrire ce qui se passe ici comme une onde alors c'est plus une question de distinguer entre 0 ou pas 0 mais c'est une question de savoir si la probabilité de coïncidence est supérieure à un certain seuil ou pas supérieure à ce seuil si c'est inférieur à ce seuil ça peut pas être une onde c'est trop faible et la seule possibilité c'est que ça va soit d'un côté soit de l'autre c'est que c'est donc une particule voilà le test que nous avons mis au point donc pour une onde, on s'attend à ce que le rapport soit plus grand que un mais pour une particule ce sera plus petit que un et on peut donc distinguer alors la première expérience que nous avons faite et qui je pense a surpris pas mal de gens c'est que nous allons commencer par régler le compte toutes les tentatives de prouver qu'un photon interfère avec lui-même n'ayant des lumières extrêmement atténuées et pour ça nous avons fait l'expérience suivante nous avons pris une source ordinaire si je ne sais pas notre source compliquée une diode électro luminescente qui émettait une petite impulsion très brève nous avons atténué cette impulsion par un facteur tellement énorme qu'en moyenne dans chaque impulsion il y avait une énergie associée à un centième de photon un centième de photon alors encore une fois je vous ai dit on peut pas couper les photons en morceaux donc qu'est-ce que ça veut dire un centième de photon ça veut dire que 99 coups sur 100 il n'y a rien et un coup sur 100 il y a un photon mais attention quand on fait la théorie on fait ce que la théorie nous dit c'est qu'on s'attend à une distribution de poissons et la distribution de poissons même quand la probabilité d'avoir zéro est très grande et que la probabilité d'avoir un est petite un centième ici la distribution de poissons nous dit qu'il y a aussi une certaine probabilité d'avoir deux, d'avoir trois, d'avoir quatre et le nombre de cas où il y en a deux est juste ce qu'il faut pour que quand une paire arrive naturellement quand une paire arrive on peut partir tous les deux dans le côté ou tous les deux de l'autre mais vous avez une certaine probabilité qu'il y en ait un dans le côté et un de l'autre il y a juste la quantité de paire qui fera bien pour que ça se comporte comme une onde et c'est ce que nous avons trouvé nous avons trouvé que le fameux nombre alpha est égal à 1 aux incertitudes de prêts dans la gamme d'incertitudes que nous avions et dont on prouve qu'effectivement c'est sûrement pas un atteignant la lumière qu'on peut avoir en comportement de particules uniques donc comment faire eh bien nous sommes en France alors vivant quand je suis à l'étranger j'aime bien raconter ça nous sommes en France nous dorons les recettes de cuisine et dont il y a une bonne recette pour émettre des photons uniques alors la recette c'est prenez un atome unique vous allez chez votre pharmacien favoris j'aime mon pharmacien, je vais peut-être qu'il a ça dans son officine prenez un atome unique excitez-le il est dans un état excité et attendez tôt ou tard il n'a pas le choix il va vous émettre un photon et un seul il peut pas en émettre deux parce qu'il n'a pas assez d'énergie donc tôt ou tard il va vous émettre un photon et un seul donc voilà on a la recette sauf que quand on a réfléchi à tout ça au début des années 1980 eh bien la question qui se posait c'est qu'il n'y avait pas de marchands de photons uniques on ne savait pas comment se procurer un photon unique on ne savait pas comment faire pour avoir un atome unique et là nous avons mis au point une méthode pour isoler un atome unique et alors l'idée qu'on a eu parce que ça correspondait à l'appareillage qu'on avait c'est qu'on n'a pas fait ce qui vous viendrait naturellement à l'esprit c'est-à-dire de dire on va prendre une vapeur très déluée et avec un microscope on va regarder un petit volume et il y en aura un dedans on a fait quelque chose qui ressemble à ça mais au lieu de faire dans un volume spatial on a fait dans le temps alors je vais vous expliquer comment on a réussi à isoler des atomes uniques dans le temps cette source là, cette usine à gaz on peut le dire elle nous avait permis de produire des paires de photons donc un excitant des atomes il y avait beaucoup d'atomes, excité simultanément un excitant des atomes dans cet état excité on assistait à la réémission il y avait beaucoup d'atomes et de deux photons parce qu'à la structure des niveaux donc c'était je prends un atome et puis il y avait un premier photon vert et un deuxième photon violet le problème c'est qu'il n'y avait pas un seul atome comme je vous le dis on ne savait pas isoler un atome unique on avait beaucoup d'atomes excité à la fois seulement on avait des temps qui nous permettait de faire la chose suivante à moyenne parce qu'il y avait beaucoup d'atomes excité simultanément on avait à peu près l'émission ça on appelle ça une cascade radiative le mot est évident en moyenne on observait un million de cascades par seconde c'est-à-dire que le temps moyen entre deux cascades était de l'ordre de une microseconde mais ici la durée de vie de l'état intermédiaire ici est saine nanoseconde et une durée de vie de saine nanoseconde alors une nanoseconde c'est un milliardième seconde dans un millième de microseconde et donc une durée de vie de saine nanoseconde ça veut pas dire qu'on attend saine nanoseconde ça veut dire que ça peut se passer très vite de temps en temps un peu plus lentement mais rarement beaucoup plus que saine nanoseconde maximum de 10 c'est une loi de probabilité, une fois de plus maximum dix nanosecondes et dix nanosecondes c'est un centième de l'intervalle de temps moyen entre deux cascades si on pensait à la façon dont les photons étaient émis ça veut dire qu'on avait quelque chose du genre vert bleu puis plus rien pendant un long moment vert bleu et puis plus rien pendant un très très long moment et donc l'idée a été de dire on va détecter le photon vert et pendant les dix nanosecondes qui suivent on aura un photon bleu et un seul et la probabilité d'en avoir un autre qui vient dans notre atome on peut la calculer, il est complètement négligeable donc voilà comment on a isolé les processus à un atome et donc on a fait l'expérience on a mesuré probabilité de détection simple probabilité de détection de coincidence et donc on a trouvé le fameux paramètre alpha qui vaut nécessairement un ou plus en cadeau on l'a trouvé très nettement plus petit que un vous voyez ici 0,18 plus ou moins 0,06 alors vous allez me dire pourquoi pas 0 parce que comme je l'ai dit une expérience c'est une expérience dans une expérience vous avez des facteurs vous avez du bruit de fond les détecteurs qui sont là de temps en temps parce qu'ils sont pas un température de zéro absolu il y a un peu d'agitation de temps en temps, paf, il y a un électron qui est émis et ça ça vous donne un signal vous pouvez avoir des rayons cosmiques qui arrivent sur le 3 du bâtiment et qui provoquent une gerbe de particules dont certaines vont exciter vos photomultiplicateurs donc il y a toujours un peu de bruit de fond mais ce bruit de fond a été suffisamment faible pour que néanmoins alpha reste nettement plus petit que un on avait donc clairement ce qu'on appelle une anticorrelation anticorrelation ça veut dire si c'est ici c'est pas là ou si c'est là c'est pas ici et donc le comportement de particules alors bien sûr je vous rappelle la question initiale c'est lorsque j'ai une particule comme ça est-ce qu'elle va avoir un comportement d'onde et donc bien sûr ce qu'on avait en tête c'est qu'une fois qu'on aurait démontré qu'on avait une particule et une seule dans le système eh bien on essaierait de savoir si on arrivait à faire des interférences alors l'interféromètre qui est ici l'idée est extrêmement simple dans la première expérience il y a un détecteur ici et un détecteur là on enlève les détecteurs on recombine les deux faisceaux et ça c'est un interféromètre qui est connu depuis la fin du XIXe siècle qui s'appelle un interféromètre de Marzender dans lequel on a on pense en termes d'onde l'onde arrive ici elle se coupe en deux on la recombine ici et puis la lumière va sortir soit d'un côté soit de l'autre en fonction de la différence il y a des chemins qui sont ici si les deux chemins sont strictement égaux la lumière va sortir ici si il y a une demi longueur d'onde en plus d'un côté par rapport à l'autre elle va sortir de l'autre côté et on montre qu'en fonction de la position de ce miroir on s'attend à une modulation sinusoïdale des probabilités d'arriver ici ou là si ça se comporte comme une onde et donc on pose la question est-ce qu'on observe bien cette modulation de miroir alors faut savoir que cette position de miroir s'agit pas de la changer de beaucoup il faut contrôler on va dire au centième de micromètre donc le micromètre c'est le millième de millimètre donc c'est pas beaucoup mais en fait il y a des systèmes qui sont ce qu'on appelle des cales piezoélectriques et en appliquant une tension dessus on arrive un peu à allonger au raccourcir la cale et en contrôlant bien attention bon il y a des problèmes techniques mais on y arrive et donc nous avons fait cette expérience alors à cette époque on était en 1985 on n'avait pas encore des ordinateurs pour tout enregistrer etc donc je vous présente la façon dont on recueillait les résultats à l'époque donc qu'est-ce qu'on fait on choisit une position pour le miroir et puis on compte combien de coups ici on va dire pendant un certain temps ici on avait choisi 0,1 seconde combien de coups ici pendant 0,1 seconde et combien de coups ici pendant 0,1 seconde on déplace un peu le miroir et on recommence et voilà les résultats sont ici alors vous voyez qu'il n'y a rien à voir si j'ose dire et si vous regardez en détail vous verriez que la plupart du temps on compte 0 quelquefois on compte 1 quelquefois on compte 2,3,4,5 et puis voilà bon et pareil de l'autre côté donc ça on connait bien on est physicien on a été trop pressé il faut attendre un peu plus pour que la statistique s'améliore c'est comme dans les élections si vous avez comme bureau vous n'avez pas encore le résultat de toutes les élections donc on attend un peu plus longtemps une seconde à chaque position et là on voit qu'il y a des positions où ici on a beaucoup de coups un peu plus loin on a la quasiment aucun ici beaucoup ou ici quasiment aucun alors on se dit ça ressemble vraiment à des interférences et donc on est encore plus patient on va attendre 10 secondes à chaque position j'aime bien montrer ça parce que ça vous montre le miracle de l'amélioration statistique quand vous augmentez le nombre de données et là vous avez une magnifique modulation sinusoidale de l'autre côté vous avez une magnifique modulation sinusoidale et vous voyez bien sûr que le maximum qui est ici correspond au minimum qui est là et vice versa donc il n'y a aucun doute que ce photon unique quand on l'envoie là-dessus il va se comporter comme une onde on a un comportement undulatoire non ambigu alors je vais vous présenter une expérience moderne qui a été faite par nos amis on va dire anciens étudiants à l'école normale supérieure de Cachan qui maintenant est en train de devenir l'école normale supérieure de Paris-Saclay puisqu'ils sont en train de déménager de Cachan vers Paris-Saclay et ces jeunes gens de l'année 2000 avaient mis au point une source qui permettait d'émettre les photons un par un et comment ils avaient fait ils avaient appliqué la recette ils avaient étalé une solution très diluée de molécules fluorescentes sur une lamelle de microscope c'était tellement dilué que les molécules étaient bien séparées et ils avaient réussi avec ce qu'on appelle un microscope confocal à enviser une et une seule et dont le schéma marchait vous en avez eu une seule vous l'excitez, elle vous aimait un seul photon en plus c'était particulièrement astucieux parce que pour ceux qui savent les niveaux atomiques on voit qu'on excité avec une longue ordonde assez courte dans le vert et puis à cause de l'état des niveaux ça réémétait un photon rouge et on a utilisé ce qu'on appelle un miroir d'icroïque un miroir d'icroïque ces petites merveilles que vous avez dans tous vos appareils pour projeter etc c'est un miroir qui est capable de transmettre le rouge et de réfléchir le vert par exemple donc vous voyez votre faisceau vert qui excite là, puis si éventuellement la lumière revient, elle vient là et par contre le photon rouge unique il arrive là donc voilà une magnifique source de photons uniques qui suit la recette on prend une molécule unique on l'excite, elle remet un photon et un seul donc ils ont vérifié que alpha vaut nettement moins qu'un alors vous voyez la barre d'erreur est beaucoup plus petite parce que c'est la technologie moderne voilà et donc on a une claire anticorrélation mais vous voyez que là aussi il y a du bruit, on n'a pas exactement zéro mais c'est tellement bien en dessous d'un qu'il n'y a aucun autre comportement de particule alors je vais vous montrer maintenant l'expérience qui a été faite pour répéter en quelque sorte l'expérience de dualité ou de particule telle qu'on l'avait faite avec Philippe Grangier en 1985 donc là on est 20 ans plus tard et là on a des ordinateurs pour tout enregistrer je vais vous montrer donc l'idée la suivante, j'ai mis un photon unique et là je vais utiliser un dispositif qui s'appelle un biprisme de Fresnel alors pourquoi un biprisme de Fresnel parce que j'aime beaucoup Fresnel et puis bon young, d'accord mais c'est quand même un anglais avec le Brexit on va quand même pas tout faire un truc anglais, quoi donc Fresnel, bon français, on prend un biprisme de Fresnel alors le biprisme de Fresnel vous voyez que si vous avez un faisceau de lumière collimatée qui arrive ici la partie du faisceau qui va vers le bas il y a la partie du faisceau qui passe en haut et des fléchis vers le bas et la partie du faisceau qui passe en bas et des fléchis vers le haut et si maintenant vous mettez un détecteur ici et un détecteur là je peux vous refaire le petit raisonnement si il y a un photon à un seul on est bien d'accord donc on fait l'expérience et en faisant cette expérience on trouve qu'effectivement la probabilité de détecter des deux côtés à la fois et faible d'où le alpha qui est là alors maintenant, interférence alors en fait, le biprisme de Fresnel avait pas du tout été inventé par Fresnel pour faire l'expérience que je vous décris là il avait été inventé précisément pour une expérience d'interférence une expérience dans laquelle il y a une onde intense qui arrive ici et le faisceau se croise on va avoir interférence donc qu'est-ce qu'on fait on va regarder maintenant à l'endroit où les deux faisceaux se croisent on met une caméra CCD capable de détecter les photons un par un et maintenant je vais vous montrer ce qu'on voit donc ce que vous allez voir là-dessus c'est une vraie expérience on va voir arriver les photons un par un sur le CCD couple charge device on va voir arriver les photons un par un donc il faut que je lance le petit... si je trouve mon... alors il est pas mon... j'arrive pas à trouver ma... hop, bon, faut que je revienne en arrière je vois pas ma flèche ça c'est un bétang elle est où ? ah c'est parce qu'elle est en haut autant pour moi, excusez-moi faut que je me mette... voilà c'est comme tout à l'heure elle est sur l'écran du haut merci de m'avoir aidé vous voyez, c'est collectif les expériences non non mais elle va... voilà voilà voilà voilà voilà voilà voilà hop, voyez, à la petite main et c'est parti et vous voyez les photons arriver un par un et vous voyez progressivement les photons s'accumulent sur des bandes qui sont ici et ce que vous voyez en bas c'est tout simplement on somme les lignes verticales on fait la somme suivant chaque ligne verticale et vous voyez progressivement les franges d'interférence se construire avec une véritable source de photons uniques donc vous voyez, voilà et donc progressivement si on avait une on intense on aurait cette figure-là sauf que là ça s'est vraiment passé photon par photon donc, vous avez assisté ici alors assisté bien sûr, je n'ai pas ma source photo unique ici mais c'est un film qui a été fait vraiment avec la source de photons uniques donc on a un comportement sans ambiguïté de type onde alors qu'on a utilisé des photons uniques donc il est temps de réfléchir c'est pas qu'on ne réfléchisse pas mais vous savez, quand on fait la physique expérimentale on réfléchit avant l'expérience qu'on va faire après on est pris par l'expérience et puis une fois que l'expérience est terminée il faut vraiment chercher à analyser toutes les conséquences de ce qu'on a observé donc faisons-le ensemble dans la première expérience on a observé que le photon va soit d'un côté, donc je reprends l'expérience avec de la lame semer réfléchissante, elle est facile on pourrait aussi bien avec le prisme de Fresnel dans la première expérience on a observé que le photon va soit d'un côté soit de l'autre, plutôt il y a un truc qui va soit d'un côté soit de l'autre et ce truc c'est forcément une particule, c'est pas une onde mais dans la deuxième expérience le fait qu'on observe des modulations que ce soit ici ou que ce soit avec le biprise de Fresnel nous prouve que le truc il a allé des deux côtés à la fois et s'est recombiné parce que sinon on ne peut pas comprendre cette modulation puisque cette modulation dépend uniquement de la différence entre les deux chemins puisque ça dépend de la différence entre les deux chemins c'est bien que c'est passé des deux côtés à la fois sinon on ne voit pas comment ça pourrait dépendre de la différence alors évidemment le problème conceptuel c'est que dans les deux expériences on a envoyé ici le même objet quantique qui s'appelle un paquet d'ondes à photons uniques et dans la première expérience cet objet a fait comme s'il allait soit d'un côté soit de l'autre alors que dans la deuxième expérience cet objet a fait comme s'il allait des deux côtés à la fois on reconnaissait que c'est quand même troublant à une difficulté conceptuelle de cet ordre alors la première attitude qui est quand même la plus répandue chez les physiciens est une attitude qui consiste à dire écoutez si je prends le formalisme mathématique de la mécanique quantique il me décrit tout ça sans aucune ambiguïté c'est ce qui s'appelle la doctrine shut up and calculate boucle la et calcule non mais il faut voir que c'est quand même comme ça que la mécanique quantique marche depuis 100 ans si vous voulez calcule et les calculs donnent toujours le résultat pour les expériences mais on a quand même le droit de réfléchir un peu et alors à ce moment là quand on réfléchit il faut aller relire bord alors bord c'est un grand problème parce que il est le plus il est aussi obscur qu'il pouvait l'être alors vous allez me dire pourquoi parce que bord était un adept de ce qu'on appelle la complémentarité je vais en reparler jusqu'à dire que cette notion de complémentarité est une notion extrêmement générale il se piquait un peu de philosophie bord et que cette notion de complémentarité était extrêmement générale et en particulier un jour il a été jusqu'à dire que la clarté et la justesse étaient des notions complémentaires et complémentarité veut dire que vous ne pouvez pas être les deux à la fois et donc si vous réfléchissez à ce fait il a dit que justesse et clarté étaient des variables complémentaires on peut dire que bord faisait tous les efforts du monde pour être le plus juste possible et que en conséquence il était aussi peu clair que possible alors au delà de la boutade ça veut dire que il est exact que si vous essayez de dire des choses trop précises en général vous entrez en contradiction avec ce que vous disent les mathématiques néanmoins ici ou pas néanmoins d'ailleurs ici comment s'appliquerait le concept de complémentarité eh bien le concept de complémentarité ici s'appliquerait en disant vous devez choisir soit vous regardez la propriété qui est révélée par la première expérience soit vous regardez la propriété qui est révélée par la deuxième expérience mais vous pouvez pas regarder les deux à la fois c'est ça la notion de complémentarité alors quelle est la propriété qui est révélée par la première expérience elle est liée au caractère particule mais quand on regarde en détail un petit peu les objets mathématiques sont observables which way quel chemin on peut définir une observable qui vous dit c'est passé par un chemin ou c'est passé par l'autre et ici au contraire quelle est l'observable eh bien l'observable c'est le fait qu'on a une interférence qui nous dit que c'est passé par les deux chemins à la fois manifestement la première propriété est liée au fait que ça se comporte comme une particule parce que si c'était pas une particule on pourrait pas se poser la question quel chemin mais l'observable c'est quel chemin qui vous dit eh bien vous pouvez pas faire les deux expériences à la fois et alors bord de temps en temps il disait des trucs assez extraordinaires par exemple il disait c'est l'appareil de mesure lui-même qui détermine le comportement des objets qui détermine leur nature profonde vous croyez que c'est leur nature profonde mais en fait c'est la mesure que vous faites dessus qui va vous donner à croire quelle est la nature dont plutôt et c'est là qu'intervient John Archibald Wheeler un très grand théoricien qui a énormément contribué aux expériences que Thibault connaissait bien sur la détection des ondes gravitationnelles Wheeler est celui qui a promu pendant des décennies le fait qu'il fallait faire des expériences sur la détection des ondes gravitationnelles mais Wheeler s'intéressait à tout et il avait réfléchi à ça et il avait dit mais si on croit vraiment littéralement ce que nous dit Bord est-ce qu'on ne pourrait pas penser que finalement le photon va se comporter différemment parce que l'appareil qui est là pose une question différente et donc le photon alors je vais utiliser un langage un peu humoristique ou anthropomorphique mais on peut mettre un peu de formalisme derrière le photon arrive ici et là il remarque qu'on lui pose la question de quel côté va-tu aller donc il va prendre son habit de particules et il va se comporter comme une particule si c'est vraiment l'appareil de mesure qui détermine le comportement alors que ici le photon qui a suivi un cours d'optique classique assez élaboré remarque qu'il s'agit d'un interféromètre de Max Ender et il dit là ils sont en train de me demander si je peux interférer dont j'endosse mes habits d'ondes et j'interfère il dit bah le Wheeler qui est très malicieux en plus d'être un grand physicien il était très malicieux et Wheeler dit mais attendez personne vous oblige à avoir choisi entre le premier appareil et le deuxième appareil alors que le photon arrive à la lame d'accord regardez au moment de la lame on vous oblige pas avoir choisi entre les deux et si vous mettez rien le photon quand il arrive il sait pas ce qu'il doit faire c'est ce qu'on appelle l'expérience à choix retardé de Wheeler alors cette expérience Wheeler avait suggéré de la faire en suivant un schéma qu'on a quasiment suivi l'idée est la suivante Wheeler nous dit il s'agit de passer de cette expérience-ci à cette expérience-là il va falloir aller très vite parce que la lumière à 1 milliardième de seconde elle parcourt 30 cm donc il va falloir aller vite 30 km mais si c'est pas le cas donc si vous voulez faire une expérience à l'échelle dans le laboratoire il faut arriver à passer d'un appareil à l'autre à l'échelle de quelques nanosecondes et donc comme c'est difficile Wheeler avait dit mais on peut s'y prendre de façon un peu différente on va légèrement modifier ici vous voyez qu'on n'a rien changé conceptuellement puisque si la particule va ici elle va être détectée en D2 et si elle va de l'autre côté elle va être détectée en D1 on va même les décaler si on veut disons et se croise sans se voir et si maintenant on veut faire l'interférence il suffit de rajouter la lame semi-réfléchissante qui est ici donc il faut enlever ou mettre une lame semi-réfléchissante alors si elle est matérielle on va toujours pas y arriver en quelques nanosecondes mais il existe des dispositifs électro-optiques qui sont des dispositifs statiques qui suivant que vous appliquez ou vous n'appliquez pas un voltage ça se comporte comme un simple bout de verre transparent ou rien ne se passe ou au contraire ça se comporte comme une lame semi-réfléchissante et ce voltage on sait l'appliquer en quelques nanosecondes pour passer d'un état à l'autre donc l'idée c'est qu'on va passer d'ici à là en appliquant un voltage sur un système qu'on met ici voilà donc et naturellement on va faire le choix après que le photon soit la lame semi-réfléchissante alors ça c'était le schéma qui était proposé par John Archibald Wheeler il disait voilà vous avez votre paquet donc qui arrive il se balade et vous n'avez pas encore choisi et au dernier moment vous choisissez soit de rien mettre soit de mettre la lame semi-réfléchissante voilà alors l'expérience est un peu compliquée comme toujours c'est des vraies expériences de physiciens alors le tour de force c'est que on a trouvé un endroit c'était dans l'ancien institut d'optique où il y avait un grand couloir qui devait correspondre à l'époque on réglait les lunettes très loin qui faisait 50 mètres de long donc on envoie le photon unique on le sépare en deux les deux trajets vont se propager comme ça sur 50 mètres et puis ici on va les faire rejoindre et suivant qu'on applique le voltage ou qu'on applique pas le voltage comme si il y avait la lame semi-réfléchissante ou si elle y était pas alors le voltage est appliqué avec ce qu'on appelle pompeusement ça c'est pour les publications scientifiques quantum random noise generator générateur de nombre aléatoire quantique c'est parce qu'on choisit un petit phénomène quantique pour décider si on met ou on met pas la lame semi-réfléchissante bon voilà c'est pas bidon mais bon c'est un peu pompe et donc on choisit alors on a une horloge qui nous dit que le photon est parti on sait quand il est parti et donc on va faire le choix alors que le photon est à peu près au milieu de l'interformat donc longtemps après qu'il soit passé ici et donc soit on met soit on met pas la lame semi-réfléchissante quand il va arriver au bout alors qu'est ce qu'on va faire eh bien maintenant on a des ordinateurs comme je vous l'ai dit donc on enregistre tout donc on enregistre si la détection chaque fois qu'on envoie un photon on enregistre si la détection a lieu ici ou a lieu là on enregistre l'état de la lame semi-réfléchissante elle est mise ou elle n'est pas mise et en plus on a ici un petit réglage qui fait changer légèrement la différence de marche entre les deux voies donc on a tout ça dans l'ordinateur et à la fin on trie les résultats donc il y a les cas où la lame était en place et en fonction de la différence de chemin entre les deux voies eh bien on voit que chacun des deux signaux est magnifiquement modulé alors il faut savoir que c'est un vrai tour de force un cinquante mètres de long c'est pas des lasers c'est des sources qui ne sont pas monochromatiques pour ceux qui connaîtraient ces choses là c'est un tour de force extraordinaire d'avoir réussi ça il y a plein d'astices sédopticiennes derrière mais le résultat est là on a un contraste de frange de 94 boursons ce qui est remarquable c'est qu'il y a un étudiant très fort sur cette manière ah oui c'est ça c'est pas les vieux et puis quand la lame n'est pas là eh bien il n'y a rien il n'y a pas de modulation et on peut même mesurer le paramètre alpha qui est le fameux paramètre alpha qui nous dit si c'est vraiment des photons uniques et la réponse c'est oui alpha égale 0 ou 12 il n'y a pas de doute c'est les photons uniques voilà on a vérifié que ça passe d'un côté ou de l'autre donc dans cette deuxième expérience on peut avec certitude de dire soit d'un côté soit de l'autre et on peut même dire par quel côté il est passé et donc je vais vous livrer la conclusion de Wheeler sur cette expérience malheureusement Wheeler n'a pas eu connaissance du résultat de cette expérience je pense que ça l'aurait amusé de voir le résultat mais néanmoins comme il discutait beaucoup les concepts il avait dit voilà si cette expérience donne le résultat d'une expérience qui s'occupe par shut up and calculate qu'est-ce qu'on va pouvoir en conclure alors je vous laisse apprécier l'anglais de John Archibald Wheeler que je trouve magnifique donc on décide que le photon sera venu par une route ou bien par les deux routes à la fois alors que le voyage est déjà terminé donc le fait d'être passé par une route soit par les deux routes à la fois c'est décidé alors que le voyage est quasiment terminé largement engagé voilà ce que nous montre cette expérience dont vous voyez que cette expérience est quand même très troublante donc c'est les fameux problèmes conceptuelles de compréhension dans la mécanique quantique mais en revanche une fois de plus ce que nous disent les calculs a été vérifié dans l'expérience Feynman le grand Feynman dont le cours de physique est tellement célèbre c'était aussi un grand physicien mais son cours de physique est célèbre nous a dit que le mystère de la dualité honde particule est un mystère extraordinaire qui est au coeur de la mécanique quantique alors il avait ajouté que c'était le seul mystère mais 20 ans plus tard il a dit qu'il y a un autre mystère qui s'appelle l'intrication mais en 1960 il croyait que c'était le seul mystère mais en tout cas il avait dit que c'était un grand mystère un phénomène qui est impossible absolument impossible à expliquer en des termes classiques voilà alors qu'est ce qu'on peut faire face à ça moi j'enseigne ces choses là des étudiants alors la première chose que je dis aux étudiants il faut quand même que vous appreniez à faire les calculs les fameux calculs de shut up and calculate parce que les calculs ils ont quand même une force c'est que les calculs vous donnent une image cohérente c'est-à-dire vous n'êtes pas obligé de choisir un formalisme ou de choisir l'autre formalisme suivant que vous représentez la première situation ou la deuxième c'est le même formalisme mathématique que vous utilisez mais évidemment comme les appareillages ne sont pas les mêmes on ne va pas calculer exactement les mêmes quantités mais c'est le même formalisme ça c'est déjà rassurant que vous n'êtes pas obligé au doigt mouillé de dire je vais plutôt utiliser celui-ci au-dessus donc il y a une cohérence dans la physique la complémentarité de bord j'ai un peu ironisé sur bord et la complémentarité mais elle nous dit quand même quelque chose d'intéressant le fait que ces deux expériences ne puissent pas être faites en même temps allège un peu le malaise qu'on peut avoir mais ce que nous a montré l'expérience à choix retardé de Wheeler c'est que cette complémentarité de bord il faut sûrement pas l'interpréter d'une façon trop naïbe ce genre d'interprétation qui conduirait à dire oui c'est l'appareil de mesure qui crée le résultat donc il n'y a pas de question à se poser etc l'expérience à choix retardé de Wheeler nous dit que c'est beaucoup plus subtil que ça et puis pour terminer je vais terminer j'étais un peu trop long on a démarré un peu en retard donc vous me pardonnez pour 5 minutes 3 minutes au début des années 1980 c'est le moment où on a fait un certain nombre d'expériences qui revisitaient les problèmes conceptuelles donc on a regardé le problème Einstein-Polotsky-Rosen les histoires d'un photon etc et puis je dirais arrivé à 1985-1986 bon ça va, on avait des expériences qui répondaient qui disaient oui la mécanique quantique elle marche voilà c'est comme ça et puis on pensait que c'était terminé c'était un débat qui était terminé et il s'est passé quelque chose d'extraordinaire c'est que dans les années qui ont suivi des gens particulièrement astucieux des expériences finnales le premier se sont mis à dire mais puisque c'est si extraordinaire que ça on peut peut-être en faire quelque chose et ça ça s'appelle la seconde révolution quantique celle qui est en cours vous entendez dire que les grandes nations mettent beaucoup d'argent pour tenter de développer des technologies quantiques que les GAFA mettent beaucoup d'argent pour développer les technologies quantiques en Europe à un programme qui s'appelle quantum flagship avec un milliard d'euros pour développer les technologies quantiques le parlement français commence à s'intéresser à ça et se demande s'il ne va pas faire sur les technologies quantiques un programme analog à celui sur l'intelligence artificielle et donc je vais juste vous donner un seul exemple en fait en réfléchissant à ces propriétés de photons uniques eh bien vous avez deux physiciens qui s'appellent Bénet et Brassard l'heure qui est aux Etats-Unis et l'autre au Canada on publié un premier schéma en 1984 personne n'avait noté ce schéma et puis en 1991 il y a quelqu'un d'autre qui a repris et on s'est aperçu à ce moment-là qu'ils avaient publié ça mais il ne devait pas y croire eux-mêmes sans doute et donc voilà l'idée donc Gilles Brassard et Charles Bénet alors l'idée la suivante c'est la cryptographie vous savez ce que c'est la cryptographie on décode et on ne veut pas que l'ennemi alors l'ennemi s'appelle traditionnellement Eve pourquoi ? parce que les gens sont très malins les oreilles indiscrètes en anglais ça se dit Eve's dropper alors l'Eve's dropper c'est celui qui se penne à la gouttière pour écouter aux fenêtres donc on traduit en français par oreilles indiscrètes et donc comme ça se dit Eve's dropper ils n'avaient rien trouvé de mieux que de dire qu'on allait l'appeler Eve et alors pour éviter d'être traité de misogyne de je ne sais quoi je choisis comme Eve's dropper un moustachu qui est forcément un mauvais type ça va de soi donc l'idée la suivante Alice et Bob doivent échanger des messages ils vont porter ces messages sur des photons uniques ce qui fait que si jamais l'espion qui est là prélève quelque chose eh bien il va forcément signaler vous rappelez l'histoire de l'âme semi-réfléchissante le photon unique où il est transmis où il est réfléchi donc si vous mettez une l'âme semi-réfléchissante pour prélever un peu d'informations au passage c'est sûr que le récepteur qui est ici Bob il va s'apercevoir qu'il manque des photons en réalité c'est plus compliqué que ça mais l'idée de base est là quand vous avez un photon unique il est absolument impossible de prélever d'informations que ce soit dessus sans laisser une trace alors que si vous aviez des impulsions classiques comme il y a une certaine probabilité d'avoir 2, 3, 4 vous pouvez arriver à attraper un peu d'informations sans vous faire piéger donc cette cryptographie quantique dont c'est plus subtil que ça mais peu importe l'idée de base est là cette cryptographie quantique elle a été développée à partir des réflexions sur les photons uniques une cryptographie quantique qui est le protocole d'Arthur et kehrt a été développé à partir des réflexions sur l'autre grand mystère et qui est le mystère de l'intrication et des pères de photons jubons donc tout ça pour vous dire que eh bien vous pouvez acheter un système de cryptographie quantique en Suisse à la société créée par Nicolas Gizin les Suisses ont expérimenté ça et vous savez qui sont les premiers utilisateurs allez je vous mets sur la voie ça se passe en Suisse non c'est pas les fabricants de chocolat les banques qui veulent rassurer leurs clients à leur montrant que leurs secrets sont bien gardés et puis une deuxième spécialité suisse quand même pas le chocolat toujours hein oui non les votations les Suisses s'amusent à remonter les résultats du bureau de vote au bureau central en utilisant la crypto quantique alors je vous rassure ils ont aussi un canal classique pour être sûr qu'on peut reconter les bulletins etc mais ils utilisent ça aussi entre certains bureaux de vote non tout ça pour dire que ça existe vraiment alors je voudrais en fait faire une réflexion pour conclure sur la différence de nature fondamentale entre la cryptographie quantique et les cryptographies classiques en cryptographie classique celle qu'on a quand vous donnez votre carte bleue sur internet ou des choses comme ça la sécurité repose sur le fait que on ne sait pas factoriser de très grandes nombres d'accord mais ça après tout c'est que une limitation technique on sait que dans 10 ans les ordinateurs seront beaucoup plus puissants il est probable que dans 10 ans on pourra casser on peut aujourd'hui casser les messages échangés il y a 10 ans or si jamais il y avait des grandes oreilles quelque part qui écoutent tous les messages qui passent ça veut dire que 10 ans après on pourrait les révéler maintenant réfléchissez à Wikileaks les messages diplomatiques 10 ans après si on commence à révéler des trucs qui se sont passés 10 ans avant ça fait quand même des dommages sur le plan diplomatique donc on voit quand même la limite des cryptographies classiques en cryptographie donc la sécurité d'une cryptographie classique repose sur l'hypothèse que votre adversaire n'a pas une technologie considérablement meilleure que la vôtre parce que s'il avait des ordinateurs 100 fois plus puissant que les nôtres il pourrait déjà casser des codes ou bien qu'il n'a pas un mathématicien qui a réussi à démontrer un théorème qui permet de factoriser beaucoup plus vite et ça ça se voit dans l'histoire des maths appliqués tout d'un coup il y a un théorème qui permet par exemple la transformée de Fourier rapide un jour il y a des gens qui ont trouvé une méthode qui a considérablement accéléré des calculs de transformée de Fourier personne ne sait démontrer que c'est impossible il y a peut-être quelque part un mathématicien qui sait factoriser les nombres beaucoup plus vite que nous le faisons en physique quantique la situation est complètement différente parce que la sécurité repose sur l'hypothèse que les lois de la physique quantique sont justes alors vous allez me dire peut-être qu'un jour même je pense un jour on trouvera des limites à la physique quantique mais d'abord si on regarde la façon dont évolue la science moderne trouver des limites ne veut pas dire que tout ce que vous connaissez est faux ça veut dire qu'il y a des domaines dans lesquels c'est un peu plus sophistiqué que ce que vous pensiez l'histoire de la relativité de la mécanique Newtonienne est un très bon exemple la mécanique de Newton s'applique au mouvement des planètes, à tous les mouvements où les vitesses sont pas trop élevées et puis quand les vitesses deviennent très grandes proches de la vitesse de la lumière il faut raffiner et passer à la relativité donc quand bien même les lois de la physique quantique seraient trouvées à arriver en limites je pense qu'on ne contredérirait pas tout ce qu'on a dit ici mais en tout cas aujourd'hui la sécurité de la cryptographie quantique repose non pas sur l'hypothèse que votre adversaire a à peu près votre niveau mathématique et votre niveau technique mais ça repose sur l'hypothèse que les lois de la physique quantique sont vérifiées et ça a l'air quand même beaucoup plus sûr et donc je crois qu'il est temps de terminer donc voilà ce que nous avons fait on a mis en évidence un des grands mystères de la physique quantique j'insiste sur le fait que supposer des questions fondamentales n'empêche pas de voir arriver des applications et juste pour le plaisir je vous présente les gens qui ont fait l'expérience en particulier l'expérience à choix retardé de Wheeler donc c'est une bande de jeunes gens enfin plus ou moins jeunes et puis dans le siège arrière comme on dit il y avait quand même les deux parins de l'expérience c'est nous qui leur avons dit qu'il fallait faire l'expérience à choix retardé de Wheeler et donc ce que j'aime beaucoup sur cette photo c'est que ça montre que la physique est une grande famille parce que Philippe Grangier était mon premier tésar Jean-Prançaroque était le premier tésar de Philippe Grangier et puis les jeunes gens qui étaient là étaient les tésars de Jean-Prançaroque donc il y a beaucoup de générations à la fois et tout le monde est content de travailler ensemble c'est voilà merci beaucoup Thibault tu vas pas me poser une question difficile j'ai une petite question pour Alpha est-ce que la valeur de Alpha dépend de l'état quantique de la lumière et est-ce qu'on peut descendre en dessous de 0,12? non, ici ça ne dépend que de problèmes techniques avec le bruit de fonds des détecteurs alors si notre état était impur tu aurais raison c'est à dire que on ne trouverait pas exactement Alpha égal à 0 si c'était pas un état quantique pur mais ici c'est pas la question il est quasiment pur l'état quantique donc si il n'y avait pas le bruit de fonds on aurait 0,8 mais si tu veux c'est toujours pareil il faut si on voulait éliminer le bruit de fonds il faudrait totalement changer de détecteur avoir des trucs plongés dans les liommes liquides ce qui est un enfer dans les laboratoires etc donc tant que le jeu n'embauche pas la chandelle on passe pas à ce niveau de complexité puisque là si tu veux à partir du moment où t'as 0,13 plus ou moins 10 moins de 3 t'es tellement loin de la barre de 1, t'es à des centaines de barres d'erreurs personne ne met en doute ce résultat vous avez évoqué le problème de l'inplication des photos impliquées moi je pensais que vos expériences amènent beaucoup sur ce problème oui mais c'est juste un peu plus difficile à présenter pour une conférence grand public donc le plus simple à préparer pour une conférence grand public c'est ça c'est le photon unique et encore une fois ne négligez pas le fait que Feynman en 1960 disait c'est un très grand mystère et il croyait même en 1960 c'était le seul mystère et c'est n'est qu'en 80 qu'il a compris qu'il y avait un deuxième mystère qui était l'intrication donc il faut pas le sous-estimer et d'ailleurs beaucoup aujourd'hui donc il y a un développement de tout ce qu'on appelle l'information quantique et les calculs quantiques etc beaucoup de schémas de protocoles de calculs quantiques reposent en premier sur le fait qu'on a des sources de photons uniques donc le fait qu'on soit devenu capable de fabriquer des sources de photons uniques est un élément essentiel dans le développement des technologies quantiques il faut pas le négliger d'ailleurs je dis et je répète je suis pas le seul mais sans doute était un des premiers à le dire que la deuxième révolution quantique celle qu'on vit elle est associée je l'ai déjà suggéré tout à l'heure mais je le répète elle est associée à deux progrès le premier c'est d'avoir compris l'importance de l'intrication et d'avoir été capable d'émettre des particules intriquées et le deuxième c'est le fait qu'on soit devenu capable d'observer et de contrôler des objets quantiques uniques il faut savoir que quelqu'un d'aussi brillant que Schrödinger qui est vraiment un des pères fondateurs de la physique quantique à 1950 a écrit des lignes définitives sur le fait que c'était ridicule d'imaginer qu'on pourrait un jour observer et contrôler un objet quantique unique qu'on pouvait seulement observer des propriétés statistiques sur des grands ensembles si vous voulez donc le fait d'être devenu capable à partir des années 70 d'observer contrôler d'objets quantiques uniques ça fait intégralement partie de cette révolution quantique actuelle donc vous n'avez pas ici entendu des choses de seconde zone c'est sourd à propos de l'intrication quand même répond cette question c'était trop du paradoxe elle répond à une autre question oui elle répond à une autre question on est d'accord elle répond à une autre question mais je crois qu'il faut pas sous-estimer cette manipulation des objets uniques pour fixer les idées combien de temps a-t-il fallu pour concevoir et réduire l'expérience ? alors en fait ce qui s'est passé c'est que l'expérience sur les photons intriquées les premières idées de l'expérience que j'ai faite je les ai eues en 1974-1975 les expériences ont été prêtes au début des années 80 et les résultats sont arrivés en 1982 et pendant que je faisais que je faisais ces expériences j'avais réfléchi à ces choses-là ce qui fait qu'en 1982 quand on a fait des expériences et que Philippe Grangier m'a dit moi ça m'intéresserait de faire une thèse avec toi je lui ai dit écoute j'ai un sujet sous la main là c'est ces histoires de photons uniques je pense qu'avec notre source on peut fabriquer des photons uniques c'est quand même la première source au monde de photons uniques c'est la source que vous avez là la seule chose qu'on a raté c'est que ce sont des sources en anglais qu'on appelle heraldide heraldide veut dire annoncé marqué vous voyez le fait qu'il y a un premier photon puis un deuxième photon le premier annonce qui va en deuxième et c'est pas nous qui avons inventé le mot heraldide mais c'est quand même nous qui avons inventé la source et après vous avez les autres sources telles que celles que je vous ai montrées ou là c'est pas heraldide c'est je prends le truc unique je l'excite et j'attends que ça réémet ça c'est pas nous qui avons fait ça mais ça a été fait ça 20 ans plus tard ou 15 ans plus tard donc les échelles de temps oui c'est quand même c'est là c'est à dire que d'abord les expériences sont très lentes très longues à monter et par ailleurs la clarification des concepts c'est aussi pas évident parce que là c'est clair aujourd'hui mais je vous garantis qu'à l'époque c'était pas clair qu'est ce qui vous a permis dans les années 70-74 de franchir ma question est dans le cadre de l'évolution des idées qu'est ce qui vous a permis de franchir le scepticisme ambiant que je le compare par rapport à cette photo que nous avons dans les yeux où là les doctorants sont sur des rails mais quel rail vous aviez dans les années 70-74 c'est une très bonne question en fait je n'ai pas cherché à faire accepter j'ai eu deux chances immenses la première c'est d'avoir eu un mauvais professeur de mécanique ontique ce qui fait que j'avais conscience de ne pas avoir appris la mécanique ontique et qu'ayant été coopérant en Afrique j'ai appris la mécanique ontique tout seul dans le livre de Claude Coentaner célèbre livre et ce livre il n'y a pas de point de vue dont nous parlons un mérite immense c'est qu'il vous emmène toutes les méthodes de calcul et ne se prononce pas sur les interprétations si j'avais eu un bon professeur de mécanique ontique je serais le voir en lui disant non mais c'est n'importe quoi ce truc là et il m'aurait dit écoute il y a eu une discussion entre Bohr et Einstein Bohr a gagné donc ça va et donc je pense que la plupart des gens qui ont eu des bons professeurs de physique ontique et moi personne m'avait lavé le cerveau et quand j'ai lu alors c'est pas de ça que j'ai parlé aujourd'hui et quand j'ai lu l'article de John Bell qui disait qu'on pouvait répondre au débat entre Bohr et Einstein par une expérience je suis littéralement tombé de la chaise comme on dit je dis mais c'est l'expérience la plus extraordinaire dont j'ai jamais entendu parler dont j'ai eu envie de faire ça et ma deuxième chance c'est que c'était une époque béni où on pouvait avoir un poste de titulaire très tôt dont à 1974 j'avais un poste de maître assistant à mon alma mater qui était l'économie supérieure de Cachan et du moment que je faisais mon enseignement correctement je pouvais faire ce que je voulais en recherche donc je ne suis pas posé le scepticisme je l'ai rencontré d'abord Bell m'avait prévenu quand je suis allé voir Bell en 74 pour lui dire voilà l'expérience que je peux faire c'est la première question qu'il m'a posé c'est do you have a permanent position et je lui ai dit pourquoi et il m'a dit exactement ce que vous me dites il m'a dit mais je vous signale que personne croit que ceci est un sujet intéressant ou la plupart des gens croient que c'est pas un sujet intéressant donc c'est très dangereux pour votre carrière donc est-ce que vous avez un poste permanent et je lui ai dit oui ah il m'a dit alors on parle de physique et alors ce qui s'est passé c'est que pendant qu'on préparait l'expérience il s'est passé 2 choses la première c'est que les physiciens ont quand même chevillé au corps l'idée qu'une expérience c'est ça qui à la fin va donner la bonne réponse donc un gars qui fait une expérience il doit être un peu sérieux t'as dit qu'il est touristien il y en a des sérieux, il y en a qui le sont moins etc n'est-ce pas t'es beau non mais voyez ce que je veux dire c'est une expérience quand même on regarde ce qu'il fait et deuxièmement j'ai développé un discours extrêmement simple qui était tout simplement la reproduction du raisonnement de John Bell dans son papier parce que le raisonnement de John Bell dans son papier est d'une simplicité remarquable or il y avait au même moment des gens un peu bizarres qui discutait un peu comme les discussions bizantines sur le sexe des anges ils discutait sur les nuances entre le théorie invariable cachée du premier type du deuxième type, du troisième type, du quatrième et donc tout physicien à peu près normalement constitué qui entendait ces discussions ils disaient bon, discussions bizantines moi je ne rentrais pas dans ces discussions là je dis écoutez le raisonnement de Bell il est limpide ou bien Einstein a raison et tac il y a les inégalités de Bell mais par contre le mécanique quantique on fait l'expérience et donc l'ensemble des deux le fait que les gens acceptaient de m'écouter parce que je faisais une expérience et le fait que je leur développais un discours très simple et pas du tout avec des argussis bizantines a contribué progressivement à faire évoluer l'opinion des gens voilà aujourd'hui il y a des articles qui sont écrits par les historiens des sciences sur le sujet il y en a un en particulier le point de vue majoritaire de la communauté des physiciens a basculé entre 1974 et 1983 qui est le moment où les résultats de nos expériences ont été publiées donc c'est un ensemble de choses mais il ne faut pas négliger la crédibilité qui est donnée aux gens qui font des expériences considérées comme de bonnes expériences voilà à la fin de la physique ça consiste quand même à regarder le monde l'observation des ondes gravitationnelles mais quand même le fait qu'on les a observées ça a changé la situation oui très bien ah ah oui mais l'intrigation c'est le fait que si j'ai 2 objets intrigués ici je ne peux pas je ne peux pas considérer cet ensemble de 2 objets intrigués comme l'addition des propriétés du 1er et des propriétés du 2e il y a quelque chose de global bien qu'il soit séparé et donc Einstein ne pouvait pas accepter ça parce que s'il y a quelque chose de global vous avez l'impression que si je touche un peu ici il se passe instantanément quelque chose là et effectivement tout se passe comme si c'était comme ça c'est ça qui est d'où le débat mais alors pourquoi c'est très important l'intrigation pour l'information quantique il y a davantage d'informations dans l'objet intrigué que la somme de l'information que vous avez ici et là il y a davantage dans le tout que dans l'ensemble des parties d'où qu'en lieu d'avoir 2 objets intrigués vous en avez 10 ou 20 ou 30 une croissance exponentielle au sens scientifique du terme pas les journalistes qui le disent une croissance exponentielle de la quantité d'informations que vous pouvez stocker en fonction du nombre d'objets intrigués qui est dû au fait que ça constitue un objet unique et qu'il y a infiniment plus d'informations dans cet ensemble unique que dans la somme des parties voilà ce que je peux vous dire à une minute je vous remercie et je remercie ce public intéressé