Sur cette photo en noir et blanc prise au début du XXe siècle, des dizaines de scientifiques en costumes élégants sont assis devant un ancien bâtiment gothique.
Il ne s’agissait pas d’une réunion ordinaire : c’était l’une des conférences scientifiques les plus importantes de l’histoire de l’humanité, réunissant les plus grands esprits de la physique du XXe siècle.
Parmi ces visages sévères se trouvaient Albert Einstein avec ses cheveux argentés caractéristiques, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger, Max Planck et de nombreux autres scientifiques - qui ont construit ensemble l'une des théories scientifiques les plus révolutionnaires : la mécanique quantique.
La conférence Solvay de 1927 a réuni les plus grands scientifiques du monde de l'époque (Photo : Wiki).
Cette année marque le centenaire de la naissance officielle de la mécanique quantique. Les Nations Unies ont désigné 2025 comme l'Année internationale des sciences et technologies quantiques, afin de célébrer un siècle de cette révolution scientifique et de continuer à explorer son potentiel au siècle prochain.
C’est aussi l’occasion pour nous de revenir sur le parcours extraordinaire d’une théorie qui a complètement changé la façon dont les gens comprennent l’univers et a créé des applications dans la vie d’aujourd’hui.
L'origine d'une révolution
À l'été 1925, Werner Heisenberg, un jeune physicien allemand, se rend sur l'île d'Heligoland, dans la mer du Nord, pour échapper à la grave allergie au pollen dont il souffre.
C'est dans ce lieu isolé qu'il envisagea d'écrire un article révolutionnaire « sur la réinterprétation des relations cinématiques et mécaniques en termes de théorie quantique ». Ce à quoi il ne s'attendait cependant pas, c'est qu'après sa publication, cet article ouvrirait une nouvelle ère en physique.
Les scientifiques avaient déjà compris que la physique classique de Newton ne pouvait pas expliquer de nombreux phénomènes au niveau atomique.
Le physicien de génie Albert Einstein a contribué au développement de la physique - la mécanique quantique (Photo : PBS).
Max Planck a découvert que l'énergie est absorbée et émise en « paquets » discrets appelés quanta. Einstein a utilisé cette idée pour expliquer l'effet photoélectrique. Mais ce sont Heisenberg et ses collègues qui ont construit un système théorique complet pour une nouvelle branche de la physique : la mécanique quantique.
Ce qui est particulier, c'est que la mécanique quantique n'est pas simplement une nouvelle théorie remplaçant l'ancienne. Elle exige que nous abandonnions nos notions intuitives de la réalité.
Dans le monde quantique, les particules peuvent exister dans plusieurs états en même temps (appelé superposition quantique), peuvent s'influencer mutuellement instantanément même à des millions de kilomètres de distance (intrication quantique), et nous ne pouvons pas connaître à la fois la position et l'impulsion d'une particule en même temps (selon le principe d'incertitude de Heisenberg).
De la théorie à l’application généralisée
Beaucoup pensent que la mécanique quantique se résume à des formules mathématiques complexes élaborées en laboratoire. En réalité, elle a pénétré tous les aspects de la vie moderne.
La plupart des appareils électroniques que nous utilisons au quotidien fonctionnent selon des principes quantiques. Le smartphone que vous portez contient des milliards de transistors, des dispositifs inventés grâce à la compréhension de la mécanique quantique des semi-conducteurs.
Sans la mécanique quantique, nous n'aurions pas d'ordinateurs, pas d'Internet, pas de GPS... Ou le laser - une autre invention importante basée sur des principes quantiques - est largement utilisé depuis les lecteurs de codes-barres dans les supermarchés, les lecteurs de CD/DVD, jusqu'aux chirurgies oculaires et à la transmission de données via des câbles à fibres optiques...
Les appareils d'imagerie par résonance magnétique (IRM) fonctionnent selon le principe de la résonance magnétique nucléaire, un phénomène quantique (Photo : ST).
La médecine moderne bénéficie également grandement de la mécanique quantique. Les appareils d'imagerie par résonance magnétique (IRM) fonctionnent selon le principe de la résonance magnétique nucléaire, un phénomène quantique.
Les traitements contre le cancer par radiothérapie reposent également sur la compréhension de la physique quantique des noyaux atomiques.
Même un domaine aussi farfelu que la cosmologie nécessite la mécanique quantique. Nous comprenons pourquoi les étoiles brillent, comment elles créent des éléments lourds et comment elles finissent par mourir, tout cela grâce à la mécanique quantique.
Il explique pourquoi la matière solide ne s’effondre pas, pourquoi les métaux conduisent l’électricité et d’innombrables autres phénomènes dans la nature.
Les « figures cachées » de l’histoire
Lorsque l'on examine l'histoire de la physique quantique, on ne reconnaît souvent que des noms célèbres comme Einstein, Heisenberg ou Schrödinger. Mais l'histoire du développement de cette discipline comprend de nombreuses autres figures oubliées, notamment des femmes.
Lucy Mensing était l'une de ces femmes. Elle travaillait dans le même groupe qu'Heisenberg et calcula certaines des premières applications de sa théorie de la mécanique quantique.
De nombreuses autres femmes scientifiques importantes n'ont pas reçu la reconnaissance qu'elles méritent dans l'histoire. En 2025, un ouvrage biographique consacré à 16 femmes scientifiques ayant marqué l'histoire de la physique quantique sera publié, contribuant ainsi à mettre en lumière ces contributions oubliées.
Ordinateur quantique recherché et développé par la Chine (Photo : The Quantum Insider).
Cela nous rappelle que la science n'est pas l'œuvre de génies isolés, mais le fruit des efforts collectifs de nombreux chercheurs. Chaque découverte s'appuie sur les travaux qui l'ont précédée, et le succès de la mécanique quantique est le fruit d'une collaboration internationale qui transcende les barrières politiques et culturelles.
La deuxième révolution quantique
Si le XXe siècle a vu la naissance et le développement de la mécanique quantique en tant que théorie scientifique, le XXIe siècle inaugure l’ère de la « deuxième révolution quantique ».
C’est à ce moment-là que les humains ont commencé à exploiter directement les étranges propriétés de la mécanique quantique pour créer des technologies entièrement nouvelles.
Les ordinateurs quantiques sont l'une des technologies les plus attendues. Contrairement aux ordinateurs traditionnels qui utilisent des bits ne pouvant être qu'à l'état 0 ou 1, les ordinateurs quantiques utilisent des qubits qui peuvent être simultanément dans les deux états grâce au principe de « superposition quantique ».
Cela permet aux ordinateurs quantiques d’effectuer de nombreux calculs en parallèle, résolvant potentiellement des problèmes qui prendraient des millions d’années aux ordinateurs traditionnels pour calculer en quelques jours, voire quelques heures.
Les ordinateurs quantiques promettent également de révolutionner de nombreux domaines. En médecine, ils peuvent simuler avec précision des structures moléculaires complexes, contribuant ainsi au développement de nouveaux médicaments plus rapidement et plus efficacement.
En science des matériaux, les ordinateurs quantiques permettent de concevoir de nouveaux matériaux aux propriétés uniques. En finance, ils permettent d'optimiser les portefeuilles et d'analyser les risques à des niveaux sans précédent.
Le Japon est l’un des pays leaders dans la recherche sur les technologies quantiques (Photo : DigWatch).
La détection quantique est un autre domaine d'application prometteur, utilisant les effets quantiques, ces capteurs sont extrêmement sensibles, capables de mesurer les plus petits changements dans les champs magnétiques, la gravité ou le temps.
Ils peuvent être utilisés en médecine pour la détection précoce de maladies, en géologie pour l’exploration des ressources ou pour un positionnement précis sans GPS.
La communication quantique, et plus particulièrement la cryptographie quantique, offre une méthode de transmission d'informations absolument sécurisée. Selon les principes de la mécanique quantique, toute tentative d'écoute clandestine altère l'état quantique et est immédiatement détectée.
Plusieurs pays ont déjà commencé à construire des réseaux de communication quantique et, à l’avenir, l’Internet quantique pourrait devenir une réalité.
Défis et opportunités pour le Vietnam
Alors que la deuxième révolution quantique se déroule, le Vietnam doit se doter d'une stratégie pour éviter de prendre du retard. Investir dans la recherche et l'enseignement en sciences quantiques est devenu urgent.
Nous devons former de nouvelles générations de scientifiques et d’ingénieurs qui comprennent la technologie quantique et construire l’infrastructure de recherche appropriée.
Au Vietnam, de nombreux experts et scientifiques travaillent ensemble pour rechercher la technologie quantique (Photo : President Club).
La coopération internationale est également importante. Comme l'histoire l'a montré, les avancées scientifiques sont souvent le fruit d'une collaboration transfrontalière. Le Vietnam doit participer activement aux projets de recherche internationaux sur les technologies quantiques, en s'inspirant de l'expérience des pays avancés.
Parallèlement, nous devons également vulgariser la mécanique quantique auprès du public. Nombreux sont ceux qui considèrent encore ce domaine comme trop complexe et lointain, mais comme nous l'avons vu, il touche tous les aspects de la vie moderne.
Une compréhension de base de la mécanique quantique aidera les gens à apprécier l’importance des nouvelles technologies et à prendre des décisions éclairées sur l’avenir.
Regard vers l'avenir
Lorsque nous regardons les photos des pionniers de la physique quantique, nous voyons non seulement les personnes qui ont changé la façon dont l’humanité comprend l’univers, mais aussi l’esprit de la science – la passion pour la recherche, la volonté de remettre en question les vieilles idées et de collaborer au-delà des frontières.
Cet esprit est toujours essentiel pour atteindre les sommets de la science au 21e siècle.
Cette année n’est pas seulement l’occasion de célébrer les 100 ans de la mécanique quantique, mais aussi de regarder vers l’avenir.
Avec le développement de la technologie quantique, nous sommes à l'aube de nouvelles possibilités sans précédent. Les ordinateurs quantiques pourraient contribuer à résoudre les plus grands défis de l'humanité, du changement climatique au développement de médicaments pour soigner des maladies incurables.
La détection quantique pourrait ouvrir de nouvelles perspectives pour explorer l'univers et nous comprendre nous-mêmes. Les communications quantiques pourraient créer un monde connecté, plus sûr et plus privé.
La mécanique quantique a démontré que la réalité est bien plus complexe et magique que nous l'imaginions. La plus grande leçon à tirer de 100 ans de mécanique quantique est peut-être : soyez toujours prêt à être surpris, soyez toujours curieux et ne cessez jamais d'explorer.
Source : https://dantri.com.vn/khoa-hoc/100-nam-co-hoc-luong-tu-nhung-con-nguoi-thay-doi-the-gioi-20250626124351568.htm
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