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Posté par Redbran le Lundi 02/01/2017 à 12:00
La "Physique quantique 2.0" au cœur d'un nouveau Flagship européen
Pour asseoir sa position de leader dans le développement des technologies quantiques, l'Europe a proposé en 2016 la création d'un projet type 'Flagship' pour fédérer les forces de recherche et de développement et accroître les connaissances, afin d'apporter de nouvelles avancées capables de transformer la science, l'industrie et la société.

Le domaine de la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique...) quantique et ses applications, longtemps concentré dans la sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points...) de la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par...) académique, connaît depuis peu un engouement sans précédent, illustré en particulier par l'ampleur de l'investissement de grosses entreprises mondiales dans la quête de la sécurisation des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...) ou du futur ordinateur quantique (Un ordinateur quantique (ou rarement calculateur quantique) repose sur des propriétés quantiques de la matière : superposition et intrication d'états quantiques. De petits ordinateurs quantiques ont déjà été construits dans les années 1990 et...).

Dans ce contexte (Le contexte d'un évènement inclut les circonstances et conditions qui l'entourent; le contexte d'un mot, d'une phrase ou d'un texte inclut les mots qui l'entourent. Le concept de contexte issu traditionnellement de l'analyse...), l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un continent à part entière, mais aussi comme...) a proposé en 2016 la création d'un nouveau "Flagship" sur le thème des Quantum (En physique, un quantum (mot latin signifiant « combien » et qui s'écrit « quanta » au pluriel) représente la plus petite mesure...) Technologies (ou ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une installation...) quantique), à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une...), via le "Quantum manifesto". Ce manifeste européen qui a mobilisé des acteurs académiques, dont le CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).), et des industriels du secteur, a été présenté lors d'un colloque à Amsterdam en mars 2016, pendant la présidence néerlandaise du conseil de l'UE. Il a réuni plus de 3400 signatures, avalisant ainsi le principe d'un Flagship ambitieux, structuré autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis, Kaupifalco,...) de 4 grands sous-domaines de la physique quantique: capteurs (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure,...) et métrologie (La métrologie est la science de la mesure au sens le plus large.), communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou la machine (télécommunications, nouvelles technologies...), ainsi que leurs...) et cryptographie (La cryptographie est une des disciplines de la cryptologie s'attachant à protéger des messages (assurant confidentialité, authenticité et intégrité) en s'aidant souvent de secrets...), simulation, et calcul. Financé à terme à hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) d'un milliard (Un milliard (1 000 000 000) est l'entier naturel qui suit neuf cent quatre-vingt-dix-neuf millions neuf cent quatre-vingt-dix-neuf mille neuf cent quatre-vingt-dix-neuf (999 999 999) et...) d'euros, dont 300 à 500 millions de fonds publics européens, ce Flagship Ingénierie quantique sera lancé officiellement en 2018, dans le cadre du programme-cadre européen de recherche et d'innovation H2020.

L'Europe entend ainsi se placer à l'avant-garde de la "seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure d'angle plan. ...) révolution quantique" à l'œuvre, fédérer les forces de recherche et de développement et accroître les connaissances, afin d'apporter de nouvelles avancées capables de transformer la science, l'industrie et la société. La communauté française sur ce domaine, qui regroupe notamment des acteurs de la recherche académique, dont le CNRS(1), et des industriels, s'est mobilisée dès juillet pour faire le point (Graphie) sur ses forces en rapport avec les thèmes de ce nouveau Flagship, aspirant ainsi s'inscrire comme acteur (Un acteur est un artiste qui incarne un personnage dans un film, dans une pièce de théâtre, à la télévision, à la radio, ou même dans des spectacles de rue. En plus de l'interprétation proprement dite, un acteur (ou « interprète »)...) majeur du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande diversité de...).

La "seconde révolution quantique"

Cette mobilisation de grande ampleur trouve également son origine dans la rupture que la physique quantique a créée. Elle constitue en effet, avec la relativité, l'une des deux révolutions majeures de la physique du XXème siècle (Un siècle est maintenant une période de cent années. Le mot vient du latin saeculum, i, qui signifiait race, génération. Il a ensuite indiqué la durée d'une génération humaine et faisait 33 ans 4 mois (d'où peut être...). Bien que cette théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur...) n'ait jamais été mise en défaut, que ses applications actuelles, maîtrisées, se multiplient, la signification de ses concepts fait toujours débat (Un débat est une discussion (constructive) sur un sujet, précis ou de fond, annoncé à l'avance, à laquelle prennent part des individus ayant des avis, idées, réflexions ou...).

Les découvertes fondamentales de la mécanique quantique (Fille de l'ancienne théorie des quanta, la mécanique quantique constitue le pilier d'un ensemble de théories physiques qu'on regroupe sous l'appellation générale de...), nées au XXe siècle des travaux de Bohr, Heisenberg, Schrödinger, Dirac, Pauli, de Broglie entre autres, ont permis la compréhension des lois de la constitution de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide,...). Elles ont conduit à des avancées technologiques qui ont révolutionné notre vie (La vie est le nom donné :) quotidienne, telles que le transistor, les microprocesseurs, les lasers, le GPS, etc. Les immenses progrès expérimentaux des dernières décennies ont ouvert l'accès à la manipulation des particules telles que des photons (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement interagissent, cette interaction se traduit d'un point de vue...), des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une...) ou des ions, que l'on a appris, depuis, à contrôler individuellement et collectivement.

Il est alors devenu possible de les préparer et de les faire évoluer en utilisant les concepts de superposition (En mécanique quantique, le principe de superposition stipule qu'un même état quantique peut possèder plusieurs valeurs pour une certaine quantité observable (spin, position, quantité de mouvement etc.)) d'états quantiques ou d'intrication, ouvrant ainsi la voie à de nouvelles applications très prometteuses. Les capteurs, tels que les gyromètres, les gravimètres ou les horloges à atomes froids, fournissent déjà des outils ultra-sensibles. De même, des solutions aux problèmes inaccessibles aux supercalculateurs sont apportées grâce aux simulations pour la physique de systèmes formés d'un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'objets quantiques en interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.), et les recherches sur l'ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits...) quantique s'intensifient.

Encore inimaginables il y a 30 ans, ces technologies présument d'autres avancées à plus ou moins long terme, comme le haut niveau de sécurisation des communications à distance, bientôt réalisé grâce aux progrès réalisés en cryptographie quantique (La cryptographie quantique est une tentative de mise en œuvre des prédicats de la mécanique quantique afin d'assurer la confidentialité, l'intégrité et/ou la non-interception de transmissions de données....).

Note:
(1) Au CNRS, le Groupe de Recherche Ingénierie Quantique, des Aspects Fondamentaux aux Applications (GDR IQFA), soutenu par l'établissement, a pour mission de rassembler et de structurer la large communauté scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) de l'Ingénierie Quantique. Voir http://gdriqfa.unice.fr/


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Source: CNRS-INP