La physique quantique pour les nuls

Le cours «La physique et photonique quantiques pour chacun» présenté le mercredi 20 mars au Forum Rolex, permettra aux participants d’améliorer leurs connaissances générales sur la physique quantique et de se familiariser avec les dernières découvertes faites dans le domaine de la photonique par les chercheurs du «Centre national de compétence dans la recherche en photonique quantique» (NCCR-QP). L’occasion également pour le public de comprendre les principes de physique quantique qui se cachent derrière certaines de ces nouvelles technologies.

La physique quantique est déroutante même pour les physiciens. Niels Bohr, Prix Nobel de physique en 1922 déclara que «ceux qui ne sont pas ébranlés lorsqu’ils tombent pour la première fois sur la théorie quantique ne l’on manifestement pas comprise». Pourtant, ce n’est pas une théorie que l’on peut ignorer car elle représente l’outil le plus utile pour prédire le comportement des systèmes physiques à très petite échelle. Si, dans le monde que nous percevons avec nos yeux, la physique de Newton explique bien le comportement des objets qui nous entourent, ce n’est pas le cas pour les objets très petits comme les transistors.

Les bizarreries de la physique quantique:

• Les particules de matière peuvent être à plusieurs endroits à la fois.
• Les particules subatomiques semblent communiquer entre-elles instantanément, ce qui remet en cause le postulat d’Einstein selon lequel rien ne se déplace plus vite que la lumière.
• On ne peut jamais être absolument sûr d’où une particule se trouve, on peut seulement donner des probabilités sur sa position.
• Contrairement à la physique classique où pour connaître le tout il faut connaître ses parties constituantes, la physique quantique nous donne une image d’unification entre les particules et leurs possibilités de s’influencer mutuellement.
• En physique quantique, les principes distincts de sujet-objet de la physique classique n’existent plus car l’observateur, change un système rien qu’en l’observant.

Programme du cours:

Les bases de la physique quantique (Prof. Benoït Deveaud-Plédran)

1. La nature de la lumière : dualité onde / particule,
2. Les sauts quantiques et les probabilités
3. Le principe de l’incertitude
4. L’enchevêtrement quantique et le concept de non-localité

Les applications en recherche photonique

1. Comment la lumière impacte la mécanique (Prof. Tobias Kippenberg)
2. Les LED blanches : la lumière du futur (Prof. Nicolas Grandjean)
3. Les senseurs optiques (Prof. Jérôme Faist)
4. La cryptographie quantique (Prof. Hugo Zbinden)

Mercredi 20 mars, 18:30 Forum Rolex Learning Centre EPFL.

Entrée 10.- (étudiants gratuits sous présentation d'une carte étudiant).

Inscription obligatoire sur le site de l’Université populaire de Lausanne.