Physique quantique : portraits de deux jeunes chercheurs français à Vienne

Des études en France aux doctorats à Vienne

Après l’obtention de son diplôme à l’École Mines Paris – PSL, spécialité génie atomique, et lauréat de l’agrégation de mathématiques, Tristan Malleville a décidé de poursuivre en thèse sur les statistiques quantiques à Vienne. Pour Charlène Laffond, qui a décidé de postuler à Vienne à la suite d’une école d’été, l’intérêt pour les mathématiques et la physique s’est confirmé tout au long de ses études, avec une appétence grandissante pour les aspects philosophiques de la science. La chercheuse a ainsi choisi d’étudier la frontière entre la physique et les mathématiques.

Le groupe de Borivoje Dakić à Vienne

« Dans la science, certains groupes vont préférer les voies les plus prometteuses, tandis que d’autres vont explorer des chemins moins fréquentés », explique Tristan, « le groupe Borivoje Dakićest plutôt dans la dernière catégorie », ajoute-t-il et en précisant que celui-ci « essaye de trouver un sens informationnel aux postulats de la physique quantique  ». Au sein du groupe, les chercheurs français font de la recherche fondamentale en physique quantique, chacun avec un prisme très différent.

Interroger les théories de la physique quantique

En physique, des interrogations demeurent pour comprendre les raisons qui font que la théorie quantique fonctionne, et c’est justement ces raisons que cherche à découvrir la chercheuse Charlène Laffond. Le travail de la chercheuse est de chercher à mieux comprendre une théorie en adoptant un point de vue axiomatique, c’est-à-dire en interrogeant le principe de la théorie et en essayant de le traduire ce principe en mathématiques. Tristan étudie quant à lui les statistiques quantiques. En physique quantique la théorie standard affirme qu’il n’y a que deux façons de compter les particules : soit comme des « bosons », soit comme des « fermions ». Ne serait-il pas possible de trouver une méthode de calcul intermédiaire ? C’est ce à quoi le travail de Tristan essaye de répondre en proposant une nouvelle façon de compter, grâce à un autre type de particule dite « transparticule », théorie développée par le professeur Dakić et un autre de ses doctorants, Nicolás Medina Sánchez. « En réfléchissant à de nouvelles hypothèses, et donc en adoptant de nouvelles approches, de nouveaux états peuvent apparaître », explique le jeune chercheur.

Leurs recherches sont loin des sujets « chauds » comme l’ordinateur quantique ou bien encore la cryptographie quantique, confient les deux chercheurs. Cela s’explique par le fait qu’il existe une sorte de tradition en Autriche pour les sujets liés aux fondations de la physique quantique. « Il existe beaucoup de financements en France pour la recherche expérimentale en information quantique », souligne la chercheuse Laffond. « La quantique suscite beaucoup d’attentions pour des applications dans diverses technologies, mais également dans l’étude de domaines de recherche, comme l’interface quantique et gravité », conclut la chercheuse.

Illustration de la place particulière du quantique en Autriche, en septembre dernier, l’Institut d’optique quantique et d’information quantique (IQOQI) a organisé un symposium international pour fêter les 20 ans de la création de l’Institut et célébrer les 60 ans de la théorie de Bell, théorie qui a révolutionné la physique quantique. Le symposium a réuni des experts internationaux en physique quantique. Parmi eux, deux physiciens français renommés étaient présents : Serge Haroche, chercheur en physique quantique, Prix Nobel de physique en 2012 et Jean Dalibard, spécialiste de la mécanique quantique, membre de l’Académie des sciences et professeur au Collège de France.

Rédactrice : Emeline Ogereau, emeline.ogereau[at]diplomatie.gouv.fr - http:/at.ambafrance.org