L'écriture, comme l'amour, est souce du malheur et rempart contre le malheur, folie et guérison de la folie (...)

On m’a dit que je gaspillais mon temps 

Malgré son emploi du temps surchargé du à son prix Nobel de physique 2022 partagé avec l’Américain John F. Clauser et ­l’Autrichien Anton Zeilinger, le physicien nous a reçus et livré un entretien inédit sur ses recherches, avec la passion qui l’anime.

AM - Vous venez de recevoir le prix Nobel de physique 2022 pour vos travaux sur l’intrication qui ont permis d’appréhender le cœur de la théorie quantique. Avant de nous expliquer vos recherches, pouvez-vous nous donner un aperçu de la "physique quantique" ?

AA - La physique quantique a été développée au début du XXe siècle pour rendre compte des propriétés du monde microscopique : les atomes, les électrons… Ce que la physique classique n’arrivait pas à faire. À la fin du XIXe siècle, on savait, par exemple, que la matière était formée de charges positives et négatives qui s’attirent. Mais pourquoi, alors, cette matière ne s’effondrait-elle pas sur elle-même ? La physique classique ne pouvait apporter aucune explication.

Pour le comprendre, il a fallu recourir à la physique quantique, notamment à l’un de ses premiers concepts : la dualité onde/particule. Ainsi, un objet, par exemple la lumière, que nous décrivons comme une onde, doit aussi être considérée comme formée de grains, à savoir les photons. Réciproquement, des objets dont nous pensons que ce sont des particules – un électron, un atome, un neutron – doivent aussi, dans certaines circonstances, être considérés comme des ondes. C’est la base de ce qu’on appelle "la première révolution quantique". Cela a permis de comprendre la stabilité de la matière, la conduction du courant électrique ou la façon dont la matière émet ou absorbe la lumière.

Et puis dans les années 1940-1960, ce fut l’invention du transistor et du laser qui s’appuyaient sur cette théorie quantique. Ces deux technologies n’ont pas été élaborées par un bricoleur dans un garage en Californie, mais par les plus grands physiciens de l’époque qui ont eu des prix Nobel. Une fois qu’on a le transistor, on a les circuits intégrés à la base des ordinateurs.

AA - Et qu’appelle-t-on deuxième révolution quantique ?

AA - Elle a été lancée par un article d’Albert Einstein, de Boris Podolsky et de Nathan Rosen en 1935. Ils découvrent dans les équations mathématiques de la physique quantique des états où deux particules qui ont interagi, mais qui n’interagissent plus, semblent continuer à former un tout inséparable. C’est ce que l’on appellera l’"intrication". Dès le début, le physicien Niels Bohr s’était opposé aux conclusions d’Einstein. Son homologue John Bell a alors proposé, en 1964, de faire des expérimentations pour trancher la discussion.

Il a ensuite fallu plusieurs décennies pour que les autres physiciens réalisent la portée des travaux de Bell. Quand j’ai commencé ma thèse en 1974, nombre d’entre eux pensaient que l’intrication n’était pas différente de la dualité onde/particule. Puis, on a pris conscience de sa nouveauté. C’est pourquoi je parle d’une "deuxième révolution quantique", d’abord sur le plan de la recherche fondamentale, mais également sur les nouvelles applications que cela a suscitées, comme la cryptographie ou les ordinateurs quantiques.

AM - Comment a-t-on validé ce phénomène "d’intrication" ?

AA - Il fallait créer une paire de photons et une méthode pour montrer que, même éloignés, les deux photons demeuraient corrélés. Le photon, c’est de la lumière et la lumière a une polarisation. Un polariseur est un instrument d’optique qui a deux sorties associées à l’orientation de son axe : tout l’objet du test est de regarder comment les résultats dépendent de cette orientation. Si les polariseurs sont parallèles, vous avez une corrélation parfaite, vous trouvez les mêmes résultats des deux côtés. Imaginez que je lance deux pièces à 10 mètres de distance l’une de l’autre, ça a l’air aléatoire, mais si j’ai pile d’un côté, j’ai pile de l’autre, et si j’ai face d’un côté, j’ai face de l’autre. C’est la corrélation prévue pour les photons intriqués. Et cette corrélation est si forte qu’on ne peut en rendre compte que par la physique quantique.

AM - Quelles expériences ont été réalisées pour établir cette intrication ?

AA - La première expérience a été faite par John Clauser et Stuart Freedman en 1964. Celles que j’ai faites dix ans plus tard et celles qu’Anton Zeilinger a effectuées seize ans après moi ont des niveaux de raffinement différents, mais portent sur des objets identiques : il s’agit de deux photons émis par la même source et qui s’éloignent l’un de l’autre dans des directions opposées. J’ai mis cinq ans à fabriquer ma source. J’ai commencé en 1974 et les premières paires de photons intriqués ont été obtenues vers 1979-1980. Pour ce faire, je prends des atomes, je tape dessus avec des lasers, je les "excite" de façon contrôlée, et ils n’ont pas d’autre choix que d’émettre les deux photons dont j’ai besoin.

Après l’émission des photons et avant leur détection, il faut que les deux polariseurs soient éloignés l’un de l’autre et que leur orientation soit déterminée au dernier moment afin qu’ils ne s’influencent pas. Ainsi, mes deux polariseurs sont distants de 6 mètres de la source et je change leur orientation pendant le temps de vol des photons qui est de 20 nanosecondes… Comment tourner un appareil en 20 milliardièmes de seconde ? C’est impossible, mais j’ai eu l’idée de construire une espèce d’aiguillage capable de le faire et l’expérience a réussi.

AM - D’où vient votre passion pour la physique ?

Je suis originaire du village d’Astaffort (Lot-et-Garonne) à une époque où les champs étaient labourés avec le cheval ou les bœufs, mais j’étais fasciné par le moindre objet technique, par exemple les outils des artisans. Je me souviens de la visite, à Fumel, d’un haut-fourneau qui fournissait de la fonte transformée en tuyaux comme ceux que j’avais vu poser dans mon village pour installer l’eau courante. À l’école primaire, les instituteurs et institutrices faisaient ce que l’on appelait des "leçons de choses". J’étais aussi un grand lecteur de Jules Verne.

Arrivé au lycée d’Agen, je me réjouissais à l’idée de faire de la physique-chimie, mais on ne commençait qu’en seconde. J’ai eu alors un professeur formidable, Maurice Hirsch, qui nous faisait des expériences extraordinaires. Il a décuplé mon intérêt pour la physique et m’a enseigné des méthodes que j’ai conservées toute ma vie.

AM - Quels conseils donneriez-vous aux jeunes qui souhaiteraient se lancer dans votre discipline ?

AA - Il est clair qu’il y a un problème de moyens financiers. La loi de programmation de la recherche fait des propositions intéressantes, mais quand on regarde les budgets associés, ils sont inférieurs à ce que l’Académie des sciences avait estimé être le minimum pour que la recherche française puisse rester au niveau des concurrents étrangers. Les crédits de base, y compris ceux de l’Agence nationale de la recherche, sont décevants, même s’ils ne sont pas négligeables. Heureusement, on peut obtenir des crédits européens pour des projets innovants jugés au meilleur niveau, mais seul un petit nombre de chercheurs peut en bénéficier.

On me demande souvent si, aujourd’hui, on pourrait faire la même chose que ce que j’ai fait dans les années 1970-1980. Certainement pas de la même façon, mais un chercheur titulaire peut se lancer dans un projet de recherche original. Au pire, sa carrière sera freinée mais, moi aussi, je courais ce risque. Comme j’avais un poste permanent, je pouvais me lancer dans une recherche à long terme sans craindre de perdre mon emploi d’enseignant-chercheur.

On m’a dit que je gaspillais mon temps, que mon sujet n’avait aucun intérêt, mais je gardais mon emploi. Il en est toujours de même. Si un scientifique du CNRS ou de l’université se lance dans une recherche ­désapprouvée par les comités, il peut persévérer s’il accepte un certain retard de carrière. Bien sûr, si au bout de dix ans son travail n’a débouché sur rien, il doit se remettre en cause, les comités n’avaient peut-être pas tort.

Au sommet de chacun des clochers, ensemble et d'un seul coup, un mouvement venait de se mettre en marche, mouvement minuscule mais régulier : l'alternance régulière d'un carré noir et d'un carré blanc, se succédant toutes les deux ou trois secondes, avait commencé de se déclencher comme une lumière alternative, un clignotement binaire rappelant le clapet automatique de certains appareils à l'usine : Anthime a considéré sans les comprendre ces impulsions mécaniques aux allures de déclics ou de clins d'œil, adressés au loin par autant d'inconnus.

Puis s'arrêtant aussi net qu'il avait surgi, le grondement enveloppant du vent a soudain laissé place au bruit qu'il avait jusqu'ici couvert : c'étaient en vérité les cloches qui, venant de se mettre en branle du haut de ces beffrois, sonnaient à l'unisson dans un désordre grave, menaçant, lourd et dans lequel, bien qu'il n'en eût que peu d'expérience car trop jeune pour avoir jusque-là suivi beaucoup d'enterrements, Anthime a reconnu d'instinct le timbre du tocsin - que l'on n'actionne que rarement et duquel seule l'image venait de lui parvenir avant le son.

Le tocsin, vu l'état présent du monde, signifiait à coup sûr la mobilisation.

Avant de se coucher, le garde Vlassi demanda aux voyageurs s'il y avait vraiment des hommes à têtes de chien. Le garde était jeune et aimait les conversations instructives.

Quand il voyageait à l'est de la Russie, dit Ambrogio, le moine italien Giovanni dal Plano Cerpini en a vu. Il les a vus ou on lui en a parlé ; ce qui n'est pas la même chose, bien sûr.

Le marchand Vladislav se racla la gorge et intervint dans la conversation.

Dans le royaume de la Pologne on a vu des gens qui avaient dans l'ensemble forme humaine, mais leur pieds étaient comme ceux des taureaux ; ils avaient une tête humaine mais par le visage ils ressemblaient à des chiens, ils disaient deux mots humains et au troisième ils aboyaient.

Le royaume de Pologne est incroyablement intéressant, dit Ambrogio, on ne peut que regretter d'y passer sans faire de longues haltes.

Et on a vu, continua le marchand Vladislav, des gens aux oreilles si grandes qu'ils pouvaient s'en couvrir tout le corps.

Arséni ne put s'empêcher de regarder les oreilles du marchand Vladislav. Elles étaient de taille respectable, mais il était impossible de s'en envelopper.

Le garde Vlassi demanda :

Et y a-t-il dans le royaume de Pologne des gens qui ne vivent que d'odeurs ? On m'a raconté des choses à leur propos.

Il y a de tout dans le royaume de Pologne, dit le marchand Vladislav.

Le plus beau voyage d'ici-bas, c'est celui qu'on fait l'un vers l'autre.

Je vis de façon permanente dans mon rêve, parfois je fais de brèves incursions dans la réalité.

- En voilà une qui vient de loin ! dit-il en désignant une femme encore jeune, mais très maigre et hâve, au visage non pas hâlé, mais plutôt tout noirci. Elle se tenait à genoux et regardait fixement le staretz. Dans ses yeux il y avait quelque chose de hagard.

- De loin, mon père, de loin, à trois cents verstes d’ici. De loin, père, de loin, prononça la femme d’un ton chantant, en balançant la tête d’un mouvement rythmique, la joue appuyée sur la paume de la main. Elle parlait comme si elle récitait une complainte. Il est dans le peuple une douleur silencieuse et d'une infinie patience : elle rentre en elle-même et se tait. Mais il est aussi une autre douleur : elle se fraye un chemin par les larmes et dès lors jaillit en lamentations. Tel est surtout le cas des femmes. Mais elle n'en est pas moins cruelle que la douleur silencieuse. Les lamentations n'apaisent qu'en rongeant et en déchirant encore davantage le cœur. Une telle douleur ne veut pas de consolations, elle se nourrit du sentiment d'être inextinguible. Les lamentations ne sont que le besoin d'irriter sans cesse la plaie.

Par votre remarque : "N’ayez pas honte de vous-même, car tout ne vient que de là", par cette remarque vous m’avez comme transpercé et vous avez lu en moi. Justement, il me semble toujours, quand je vais chez les gens, que je suis le plus vil de tous et que tout le monde me prend pour un bouffon, alors voilà, "faisons donc vraiment le bouffon, je n'ai pas peur de votre opinion, parce que tous jusqu’au dernier vous êtes plus vils que moi !" Voilà pourquoi je suis un bouffon, bouffon par honte, grand staretz, par honte. Ce n’est que par manque de confiance en moi-même que je fais du scandale. Car si seulement j’étais sûr en entrant que tout le monde me prendrait aussitôt pour l’homme le plus aimable et le plus intelligent, Seigneur, comme je serais bon alors ! Maître ! s’exclama-t-il en tombant brusquement à genoux, que dois-je faire pour mériter la vie éternelle ?

Pour les Chinois, le dragon n'est pas un être maléfique, mais un dieu et l'ami des hommes qui le vénèrent. Il "tient en son pouvoir la prospérité et la paix". Régnant sur les eaux et sur les vents, il envoie la pluie bienfaisante et est par conséquent le symbole de la fécondité. Sous la dynastie des Hsia, deux dragons se livrèrent à un combat à mort, puis tous deux disparurent, ne laissant derrière eux qu'une écume féconde d'où naquirent les descendants des Hsia. Depuis lors, les dragons furent considérés comme les ancêtres d'une race de héros.

Les voyages en avion nous rappellent qui nous sommes. C'est un des moyens par lequel nous nous reconnaissons comme modernes. Un processus qui nous retire du monde et nous différencie les uns des autres. Nous errons dans le bruit ambiant, vérifiant une fois encore le coupon de vol, la carte d'embarquement, le visa. Processus qui nous convainc qu'à tout moment nous pouvons avoir à nous soumettre à la force impliquée dans tout cela, l'autorité inconnue derrière tout ça, derrière les catégories, les langues que nous ne comprenons pas. Ce vaste terminal a été érigé pour examiner les âmes.