Wilhelm Apollinaris de Kostrowitzky est plus connu sous le nom de Guillaume Apollinaire, poète français né polonais, à Rome, le 26 août 1880. Impossible de ne pas évoquer le centenaire de sa disparition en cette période de commémoration de la Grande Guerre. S'il ne mourut pas directement de sa blessure à la tête, reçue le 9 mars 1916, celle-ci l'affaiblit tant qu'il ne put résister à la grippe espagnole et disparut à deux jours de la fin du conflit.

Outre son œuvre poétique considérable il est l'inventeur du terme sur-réalisme dans une lettre à Paul Dermée.

Impossible de ne pas profiter de cette opportunité de lui rendre hommage en lui offrant une page de ce blog. Elle ne rajoutera rien à sa gloire mais valorisera ce dernier.

L'Adieu (recueil ''Alcools'')
 

J'ai cueilli ce brin de bruyère

L'automne est morte souviens-t-en

Nous ne nous verrons plus sur terre

Odeur du temps brin de bruyère

Et souviens-toi que je t'attends.
 

Le pont Mirabeau (recueil ''Alcools'')
 

Sous le pont Mirabeau coule la Seine

Et nos amours

Faut-il qu'il m'en souvienne

La joie venait toujours après la peine

Vienne la nuit sonne l'heure

Les jours s'en vont je demeure

Les mains dans les mains restons face à face

Tandis que sous

Le pont de nos bras passe

Des éternels regards l'onde si lasse.

Vienne la nuit sonne l'heure

Les jours s'en vont je demeure

L'amour s'en va comme cette eau courante

L'amour s'en va

Comme la vie est lente

Et comme l'Espérance est violente

Vienne la nuit sonne l'heure

Les jours s'en vont je demeure

Passent les jours et passent les semaines

Ni temps passé

Ni les amours reviennent

sous le pont Mirabeau coule la Seine

Nuit rhénane (recueil ''Alcools'')

Mon verre est plein d'un vin trembleur comme une flamme.

Écoutez la chanson lente d'un batelier

Qui raconte avoir vu sous la lune sept femmes

Tordre leurs cheveux verts et longs jusqu'à leurs pieds

Debout chantez plus haut en dansant une ronde

Que je n'entende plus le chant du batelier

Et mettez près de moi toutes les filles blondes

Au regard immobile aux nattes repliées

Le Rhin le Rhin est ivre où les vignes se mirent

Tout l'or des nuits tombe en tremblant s'y refléter

La voix chante toujours à en râle-mourir

Ces fées aux cheveux verts qui incantent l'été

Mon verre s'est brisé comme un éclat de rire

Ondes – Voyage (Recueil ''Calligrammes'')
 

ADIEU AMOUR NUAGE QUI FUIS

ET N'A PAS CHU PLUIE FÉCONDE

REFAIS LE VOYAGE DE DANTE

TÉLÉGRAPHE

OISEAU QUI LAISSE

TOMBER

SES AILES PARTOUT

OÙ VA DONC CE TRAIN QUI MEURT AU LOIN

DANS LES VALS ET LES BEAUX BOIS FRAIS DU

TENDRE ÉTÉ SI PALE

LA DOUCE NUIT LUNAIRE ET PLEINE D'ÉTOILES

C'EST TON VISAGE QUE JE NE VOIS PLUS

Dossier Pour la SCIENCE 93 – Octobre-décembre 2016

Les promesses du monde QUANTIQUE

Vlatko Vedral

La théorie quantique décrit particules, atomes et autres molécules, le monde microscopique, mais céderait la pas à la physique classique pour les poires, les gens ou les planètes. Idée répandue dans le grand public, le monde macroscopique étant défini par la relativité. Ce cloisonnement est un mythe. Pour la majorité des physiciens la physique classique est une approximation dans un monde quantique à toutes les échelles.

L'important n'est pas de considérer la taille des systèmes mais leurs interactions. De nombreuses expériences visent à explorer à l'échelle macroscopique des effets quantiques plus présents qu'on le soupçonnait et qui joueraient un rôle dans nos cellules, l'orientation des oiseux ou la photosynthèse des plantes !

Reste à assimiler ce que dit la nature, les comportements quantiques échappent au sens commun et nous force à repenser notre vision de l'Univers pour en accepter une moins familière. Il est faux de voir un monde qui serait de plus en plus classique à mesure qu'on le regarderait en grand.

En 1935 Erwin Schrödinger imagina pour illustrer le lien entre les mondes microscopique et macroscopique d'enfermer un chat dans un local contenant un flacon de gaz mortel, un compteur de radioactivité et un atome radioactif. Si le compteur détecte de la radioactivité le flacon casse et le gaz tue le chat.

Le compteur, appareil macroscopique, voit l'atome désintégré ou non-désintégré. Or le monde quantique accepte qu'un atome soit dans ces deux états à la fois, qu'il soit superposé, ainsi le chat peut-il être à la fois mort et vivant.

Dispositif théorique remis en cause aujourd'hui qui pose la question, pourquoi un chat doit-il être mort ou vivant, et pas mort-vivant ? Chaque phénomène quantique peut impliquer des états superposés mais ces états, sauf un, tendent à disparaître. La fuite d'information est le mécanisme par lequel les états quantiques de superposition se détruisent, la décohérence.

Phénomène quantique par excellence, l'intrication transforme un ensemble de particules isolées en un tout indivisible. En physique classique les propriétés d'un système se ramènent aux propriétés de ses composants. Pas avec un système quantique intriqué. Par exemple, une des propriétés des électrons est leur moment cinétique intrinsèque, nommé spin. Les électrons tournent telles des toupies, quoi qu'il arrive les spins d'une paire d'électrons intriqués seront toujours opposés comme si la mesure de l'un obligeait l'autre à prendre la valeur opposée. Comment ces spins se ''concertent-ils'' ? C'est encore une énigme.

La question se posait de la présence possible de l'intrication dans des êtres vivants. Cet organisme pourrait être le rouge-gorge familier, oiseau migrant chaque année entre la Scandinavie et l'Afrique équatoriale. Ces oiseaux sont insensibles aux inversions de direction du champ magnétique mais le sont à l'inclinaison du champ magnétique terrestre, sensibilité qui disparaît quand leurs yeux sont bandés, preuve que la boussole de ces animaux s'y trouve. En 2000 le physicien Thorsten Ritz propose une solution : l'intrication. Selon lui la rétine d'un œil d'oiseau contiendrait une molécule où deux électrons forment une paire intriquée de spin total nul que le champ magnétique affecte induisant une réaction de la molécule. L'oiseau est ainsi doté d'un dispositif d'orientation macroscopique, qui ne relève pas de la physique classique.

Autre processus biologique où l'intrication pourrait agir, la photosynthèse, par laquelle les plantes convertissent l'énergie solaire en énergie chimique. Dans les cellules végétales la lumière incidente éjecte des électrons qui sont conduit vers un centre de réaction où ils déposent leur énergie et déclenchent les réactions chimiques nécessaires aux cellules des plantes. La physique classique n'explique pas l'efficacité presque parfaite de ce mécanisme. En 2014 Alexandra Olaya-Castro et Edward O'Reilly ont montré que les chromophores utilisent bel et bien des processus quantiques. Une superposition d'état quantiques à température ambiante assistant un transfert cohérent d'énergie. Dans un monde quantique, une particule prend tous les chemins à la fois, les champs électromagnétiques au sein des cellules végétales peuvent entraîner l'annulation mutuelle de certaines de ces trajectoires et en renforcer d'autres, augmentant les chances que l'électron soit aiguillé directement vers le centre de réaction. L'intrication de ces chemins (états de position) possible durerait une fraction de seconde et ferait intervenir des molécules ne renfermant pas plus de 100 000 atomes. La question de savoir s'il existe des cas d'intrication plus vaste et persistant dans la nature fît naître une nouvelle discipline : la biologie quantique.

Il y a vingt ans le mathématicien Roger Penrose et le biologiste Stuart Hameroff proposèrent un modèle où les microtubules de nos neurones abriteraient des états quantiques résistants à la décohérence. Hypothèse contestée mais intrigante.

Pour Schrödinger un chat mort et vivant était une absurdité ; une théorie générant cette prédiction devait être défectueuse. Longtemps les physiciens furent perturbés par cette expérience et pensaient que la théorie quantique cessait de s'appliquer à grande échelle. Il semble pourtant que la frontière entre le monde classique et le monde quantique n'est pas fondamentale. Que cette dernière s'applique à toutes les échelles nous oblige à nous confronter aux questions posées par son interprétation. Nous ne pouvons plus les limiter aux petites échelles. L'espace et le temps par exemple sont des concepts fondamentaux qui jouent un rôle secondaire en physique quantique. L'intrication lie entre eux des systèmes sans référence à l'espace ou au temps. Peut-être faudrait-il expliquer ceux-ci comme des phénomènes émergeant d'une physique fondamentale dénuée de cadre spatio temporel.

Idée qui pourrait aider à réconcilier la physique quantique avec la théorie de la relativité générale, laquelle suppose que les objets ont des positions bien définies et ne sont jamais à plus d'un endroit à la fois, en contradiction avec la physique quantique. Des physiciens, dont Stephen Hawking, de Cambridge, pensent que la théorie de la relativité doit céder la place à une théorie plus profonde dans laquelle temps et espace n'existent pas. L'espace-temps classique émergeant de l'intrication quantique par le processus de décohérence. Une autre possibilité serait que la gravitation ne soit pas une force mais le bruit résiduel de l'action des autres forces de l'Univers engendra par le caractère flou des phénomènes quantique. Idée de ''gravitation induite'' remontant aux années 1960 et à Andreï Sakharov. Dans ce cas la gravitation ne serait plus une force et les recherches pour la quantifier seraient vains. Au niveau quantique la gravitation pourrait même ne pas exister. Implications plaçant les physiciens dans un état intriqué de confusion et d'émerveillement.

Dossier Pour la SCIENCE 93 – Octobre-décembre 2016

Les promesses du monde QUANTIQUE

Les gardiens de notre vie privée

(Artur Ekert – Renato Renner)

Edgar Poe écrivait dans Le scarabée d'or (1843) : ''On peut affirmer que l'ingéniosité humaine ne saurait concocter un code secret que l'ingéniosité humaine ne puisse résoudre.''

Ce constat est-il toujours d'actualité ? Oui, mais la cryptographie quantique imaginée il y a 30 ans pourrait changer les choses.

Être paranoïaque est un atout, s'interroger systématiquement sur les qualités et défauts d'un système de chiffrement aide à se prémunir des mauvaises surprises. Nos secrets sont-ils à l'abri d'adversaires détenant une capacité technologique supérieure ? Peut-on faire confiance aux fournisseurs des systèmes de chiffrements ? Et, surtout, peut-on se faire confiance ? Nos courriers et données bancaires ne sont pas à l'abri d'avancées techniques, en particulier de la mise au point d'un ordinateur quantique qui décrypterait rapidement les messages chiffrés par les meilleurs systèmes fondés sur la physique classique.

Le principe le plus usité, le système RSA, repose sur deux clés, l'une publique, l'autre privée. Un message vous est envoyé en utilisant la première, vous disposez de l'autre pour le lire. La clé publique est un nombre, égal au produit, la factorisation, de deux nombres premiers qui constituent la clé privée. La capacité de calcul de nos ordinateurs est insuffisante pour trouver ces nombres. Quantique un computer pourrait factoriser des nombres très rapidement. Il faut anticiper et prévoir une autre façon de chiffrer nos données. Ce dont nous avons besoin pour un chiffrement parfait est de partager une séquence de bits aléatoires, la ''clé de chiffrement'', une suite de caractères plus longue que le message à chiffrer. Le problème étant de se transmettre la clé entre l'expéditeur et le receveur.

La cryptographie quantique offre une solution alternative en s'appuyant sur des propriétés des systèmes quantiques. Émetteur et receveur échangent des informations pour construire une clé commune, ils seraient en mesure de savoir si ces informations ont été interceptées. Proposition fut faite en 1991, par A. Ekert, d'utiliser un dispositif de distribution quantique des clés reposant sur la ''monogamie de l'intrication quantique'', propriété de certaines corrélations quantiques qui ne peuvent être partagées avec plus d'une personne.

Si les systèmes actuels sont faillibles, il n'en irait pas de même de la cryptographie quantique qui garantirait la confidentialité avec un minimum d'ingrédients : les corrélations monogames, à savoir des liens entre grandeurs physiques que seules les 2 personnes concernées connaissent, et le ''libre arbitre'', la capacité de faire des choix indépendants de tout préexistant, imprévisibles. Ce qui n'empêcherait pas de devoir prendre des précautions : placer les dispositifs de chiffrement dans des lieux isolés, accessibles par des personnes de confiance.

Pour concevoir ces systèmes quantiques de chiffrement nous faisons appel à des photons polarisés qui doivent, en plus, être ''intriqués'', c'est-à-dire dont les états sont indissolublement liés.

Autre problème, et non le moindre, expéditeur et récepteur peuvent-ils se faire confiances ? Sont-ils libres de leurs choix ?

Cette inviolabilité suppose qu'il n'y aurait rien au-delà de la théorie quantique, un pirate pourrait faire appel à des technologies plus puissantes reposant sur des phénomènes physiques non découverts, et, donc, non décrits par la physique.

Paranoïa vous avez dit paranoïa !