Paris vous aime magazine Janvier-Fevrier-Mars 2023

TRIBUNE

Alain Aspect

T he Ile-de-France is a regio nal leader in classical and quantum optics. In 1922, the French Parliament voted to create the Institut d’Optique Théorique et Appliquée, which was given a brief to conduct research in optics, to work on applications useful to industry and to train engineers and technicians. A century later, the Insti tut continues to fulfil these objectives at the heart of Paris-Saclay University, a global centre for research and the Shanghai ranking’s leading university in continental Europe. From the outset, the Institut d’Optique provided French industry and resear chers with instruments they needed to break new ground: for example develo ping microscopes that led to progress in biology. Then in the 1960s, optics was revolutionised by the invention of the laser, which paved the way for a host of new applications in industry, and the creation of a new research field: quan tum optics. In 1974, I became aware of the work of John Bell, which proved that we could settle a debate between Albert Einstein and Niels Bohr on the interpretation of quantum mechanics. The bid to answer a question posed by Einstein was a great challenge for a young researcher, so I started working on quantum mechanics at the Institut d’Optique where I built up a team over the years. Our work focuses on pairs of entangled photons produced by ex citing atoms with lasers. In 1982, the answer was clear: the phenomenon of entanglement was as extraordinary as the quantum theory had predicted. Entanglement is currently at the centre of a second quantum revolution, and a host of applications being developed by start-ups in the Paris region. Will quantum computers soon be able to solve problems that are insoluble to day? Île-de-France will likely be one of the regions of the world to provide an answer. ◆ Paris seeks answers to questions posed by Einstein Co-winner of the 2022 Nobel Prize in Physics, a professor at IOGS (Augustin Fresnel Chair) and École Polytechnique, Emeritus research director at CNRS, and amember of the Académie des Sciences and Académie des Technologies

Colauréat du prix Nobel de physique 2022 Professeur à l’IOGS (chaire Augustin Fresnel), professeur à l’École polytechnique Directeur de recherche émérite au CNRS Membre de l’Académie des sciences/de l’Académie des technologies

C’est à Paris que l’on répond aux questions d’Einstein

L ’Île-de-France est une région privilégiée pour l’optique, qu’elle soit clas sique ou quantique. En 1922, le Parlement français vote une loi créant l’Institut d’optique théo rique et appliquée et lui confiant une triple mission : développer la recherche en optique, travailler aux applications utiles à l’indus trie, former des ingénieurs et des techniciens. Un siècle plus tard, l’Institut d’optique remplit tou jours ces trois missions au cœur de l’université Paris-Saclay, pôle mondial de la recherche, pre mière université d’Europe conti nentale au classement de Shan ghai. Ses thèmes de recherche se sont considérablement élargis. À sa création, l’Institut d’optique devait essentiellement fournir à la France les instruments d’op tique dont avait besoin son in dustrie, sa défense, sa recherche — par exemple, en biologie dont les progrès allaient de pair avec ceux des microscopes. À partir des années 1960, l’optique allait subir une mutation spectacu laire avec l’invention du laser. Une multitude d’applications nouvelles émergeaient, aussi bien pour l’industrie et le grand public que pour des travaux de recherche fondamentaux per

mettant à une nouvelle discipline d’apparaître : l’optique quan tique. C’est dans ce contexte que je prends connaissance, en 1974, des travaux de John Bell qui montrent que l’on peut trancher un débat entre Albert Einstein et Niels Bohr sur l’interprétation de la mécanique quantique. Ré pondre à une question posée par Einstein, quel plus beau défi pour un jeune chercheur ? Je vais donc m’y atteler, avec une équipe que je constituerai au fil des années au sein de l’Institut d’optique. Nous utilisons des paires de photons dits « intriqués », que nous produisons en excitant des atomes par des lasers. En 1982, la réponse est sans appel : le phéno mène d’intrication est bien aus si extraordinaire que la théorie quantique le prévoyait. Le phénomène d’intrication est aujourd’hui au cœur de la se conde révolution quantique, et des applications que cherchent à développer les nombreuses start up installées dans les centres universitaires d’Île-de-France. Verrons-nous un jour des or dinateurs quantiques résoudre des problèmes inaccessibles aux ordinateurs actuels ? L’Île-de France est l’une des régions du monde d’où viendra la réponse. ◆

STÉPHANE MANEL

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