Alain Aspect : "Einstein a joué un rôle extraordinaire dans l'émergence de la physique quantique"

Dans son livre "Si Einstein avait su", qui vient de paraître chez Odile Jacob, le physicien Alain Aspect raconte sa fameuse découverte, qui lui a permis de trancher le duel historique de la physique quantique entre Albert Einstein et Niels Bohr, et lui a valu le prix Nobel de physique en 2022.

Bruxelles, octobre 1927 : les meilleurs scientifiques du moment, Albert Einstein, Niels Bohr, Max Planck, Paul Dirac, Werner Heisenberg, Marie Curie, participent au congrès Solvay pour discuter de questions de physique de pointe. Cette édition est le théâtre d’une confrontation intellectuelle entre deux lions de la physique : Albert Einstein et Niels Bohr. Au cœur de leur débat, une question fondamentale : le principe d'incertitude d'Heisenberg et la nature "statistique" de la mécanique quantique. Le débat entre les deux hommes durera jusqu’à la disparition d’Einstein en 1955 et de Bohr en 1962.

Dès les années 1970, un physicien, Alain Aspect, s'engage dans une aventure expérimentale pour savoir qui de Bohr ou d’Einstein avait raison. Cette aventure lui vaudra le prix Nobel de physique en 2022. Il vient de publier Si Einstein avait su (Odile Jacob, janvier 2025), dans lequel il raconte ce débat entre les deux géants de la physique autour de la mécanique quantique.

"Un phénomène absolument stupéfiant"

Son intérêt pour la physique remonte à l'école primaire et aux "leçons de choses" de son institutrice. "Elle nous présentait quelque chose qui était très étonnant et après, il y avait l'explication derrière. Pour moi, la physique, c'est ça. On observe des phénomènes étonnants et ensuite, on trouve une explication rationnelle." Il en sera de même avec sa grande découverte, qui lui vaudra le prix Nobel : "C'est un phénomène absolument stupéfiant et on a un formalisme mathématique pour le décrire, donc ce n'est pas de la magie noire, c'est quelque chose qu'on peut décrire de façon rationnelle."

Au début de sa carrière, il a la chance d'avoir accès à la traduction des articles d'Albert Einstein. "J'ai constaté qu'il avait joué un rôle extraordinaire dans l'émergence de la physique quantique, dit-il. Un certain nombre de mes collègues me disaient : mais enfin, tu sais bien qu'Einstein n'a jamais rien compris à la physique quantique ; d'ailleurs, Bohr a répondu à tous ses arguments… En fait, ce n'est absolument pas vrai. De 1905 à 1925, Einstein a été sans doute le physicien qui a le plus compris l'impact des nouvelles idées quantiques." Mais selon Alain Aspect, le véritable héros de cette histoire est un autre scientifique : John Bell. C'est d'ailleurs lui qu'il cite en premier lors de son discours de réception du prix Nobel, à Stockholm, en 2022…

L'intrication quantique

Il raconte cette nuit de l'hiver 1982, à l'Institut d'optique d'Orsay, lorsqu'il fait enfin, après sept années de recherches, l'expérience décisive qui démontre de manière irréfutable le phénomène d'intrication quantique… "Je pense que ma première réaction, c'est de dire : ah là là, la physique quantique, la bête se défend bien contre toutes les attaques ! Et une espèce de stupéfaction : une fois de plus, la physique quantique a raison." Il appelle ensuite son épouse, qui le rejoint au laboratoire avec du foie gras et du Sauternes pour célébrer l'événement !

Parmi ses nouveaux sujets de recherche, il y a l'ordinateur quantique. "Une magnifique idée, extrêmement difficile. Si l'ordinateur quantique tient ses promesses, on aura ce qu'on appelle l'avantage quantique. Il sera capable de faire des calculs qui sont inaccessibles à l'ordinateur actuel parce qu'il faudrait des décennies, et vous pourrez faire le calcul en quelques minutes. Et il pourra le faire en dépensant beaucoup moins d'énergie. C'est un véritable enjeu, puisqu'on entend qu'avec l'intelligence artificielle, il est question que les sociétés achètent des réacteurs nucléaires pour arriver à fournir l'électricité dont elles ont besoin..."

• Alain Aspect Professeur à l’Institut d’optique et à l’école Polytechnique, directeur de recherche émérite du CNRS, membre de l’Académie des sciences et Prix Nobel de physique 2022