Le Nobel de physique à un trio britanno-franco-américain pour la mise en évidence macroscopique d'un mécanisme quantique

Le prix Nobel de physique 2025 a été décerné mardi à un trio britanno-franco-américain pour la découverte à l'échelle macroscopique de "l'effet tunnel" en mécanique quantique, une science qui décrit le monde de l'infiniment petit.

Les trois physiciens ont été récompensés "pour la découverte de l'effet tunnel quantique macroscopique et de la quantification de l'énergie dans un circuit électrique", a déclaré le comité Nobel.

Une question majeure en physique est celle de la taille maximale d'un système pouvant démontrer des effets de mécanique quantique.

Cette science contre-intuitive décrit la façon dont les choses fonctionnent à des échelles incroyablement petites - au niveau des particules - où les choses peuvent simultanément exister, ne pas exister et être quelque part entre les deux.

Par exemple, lorsqu'une balle ordinaire frappe un mur, elle rebondit. Mais à l'échelle quantique, une particule peut en réalité traverser directement un mur comparable, un phénomène appelé "effet tunnel".

Le prix décerné mardi récompense des expériences menées dans les années 1980 qui ont montré que l'effet tunnel quantique peut également être observé à une échelle macroscopique, impliquant de multiples particules, grâce à l'utilisation de supraconducteurs.

Ils ont réalisé une série d'expériences pour démontrer que "les propriétés étranges du monde quantique" peuvent être rendues concrètes dans un système assez grand pour être tenu dans la main, explique l'Académie des sciences de Suède.

Leur système électrique supraconducteur pouvait passer d'un état à un autre comme s'il traversait directement un mur. Ils ont également montré que le système absorbait et émettait de l'énergie par quantités de tailles précises, exactement comme le prédit la mécanique quantique.

"Ce prix récompense une expérience qui élève l'échelle à un niveau macroscopique, c'est-à-dire à une échelle que nous pouvons comprendre et mesurer selon les normes humaines", a expliqué pour l'AFP Ulf Danielsson du comité Nobel de physique.

"Fondement de toute technologie numérique"

"C'est merveilleux de pouvoir célébrer la manière dont la mécanique quantique centenaire offre continuellement de nouvelles surprises. Elle est également extrêmement utile car la mécanique quantique est le fondement de toute technologie numérique", a souligné Olle Eriksson, le président du Comité Nobel de physique.

Ces découvertes jettent les bases "pour développer la prochaine génération de technologies quantiques, notamment la cryptographie quantique, les ordinateurs quantiques et les capteurs quantiques", a ajouté le jury.

"C'est la surprise de ma vie!", a réagi le physicien John Clarke, 83 ans, joint par le comité Nobel lors de la conférence de presse.

"Nous n'aurions jamais imaginé que cette découverte ait un tel impact", a-t-il dit, soulignant que lui et les deux autres lauréats "étaient alors submergés par le poids de la compréhension de la physique et des calculs qui entraient en jeu".

L'exemple le plus probant de l'utilité de cette découverte est le téléphone mobile. "C'est notamment grâce à tous ces travaux que les téléphones portables fonctionnent", a dit John Clarke.

Lui et ses collègues Michel Devoret, 72 ans, et John M. Martinis, né en 1958, travaillent à l'Université de Californie.

Pour Eleanor Crane, physicienne quantique au King's College de Londres, le fait qu'il "soit parti aux Etats-Unis est un exemple de la fuite des cerveaux, un phénomène qui est en train de s'inverser avec la nouvelle administration" Trump, a-t-elle dit à l'AFP.

"La coopération est essentielle aux progrès de la science — et en particulier la coopération internationale, sans laquelle une grande partie de ces recherches n’aurait pas pu être réalisée", a-t-elle ajouté.

Les coupes budgétaires décidées par Donald Trump alimentent le débat sur le risque d'affaiblissement de la recherche américaine à moyen terme.

L'an dernier, le prix Nobel de physique avait distingué le Britanno-Canadien Geoffrey Hinton et l'Américain John Hopfield pour leurs recherches dès les années 1980 sur les réseaux de neurones artificiels, ouvrant la voie au développement de l'intelligence artificielle contemporaine.

A la réception du prix, les deux scientifiques s'étaient dit très inquiets des récentes avancées technologiques de l'IA.

Le Nobel consiste en un diplôme, une médaille d'or et un chèque de 11 millions de couronnes suédoises (près d'un million d'euros) à partager entre les lauréats.