1 PRIX NOBEL DE PHYSIQUE 2012

2 1.Présentation de Serge HAROCHE ● Nom du scientifique :HAROCHE Serge ● Nationalité : Franco-marocaine ● Date de naissance : 11 septembre 1944 à Casablanca ● Année d'Obtention du prix Nobel : 9 Octobre 2012 ● Discipline :physique quantique ● Nom de la Découverte: Ordinateurs dit « quantique ».Recherche sur les photons

3 Photo de Serge HAROCHE Serge Haroche à Stokholm, Prix Nobel de physique en 2012 Source : Flickr: IMG_4704

4 Utilité de la découverte de HAROCHE ● Mécanique quantique : théorie mathématique et physique décrivant la structure et l'évolution dans le temps et l'espace des phénomènes physiques à l'échelle de l'atome et en dessous. Elle a été découverte lorsque les physiciens ont voulu décrire le comportement des atomes et les échanges d'énergie entre la lumière et la matière à cette échelle et dans tous les détails. ● Photons : Particule élementaire qui forment la lumière.Le photon est de masse et de charge nulle. ● Atomes : Constituant fondamental de la matière. Un corps constitué d'atomes de même espèce est appelé corps simple ou élément chimique.

5 Utilité de la découverte de HAROCHE Un photonUn atome

6 Utilité de la découverte de HAROCHE Si la technique de S.HAROCHE et son équipe progresse, elles pourraient permettre la mise au point d’une nouvelle génération d’ordinateurs quantiques, infiniment plus puissants et rapides que ceux d’aujourd’hui.

7 fonctionnement de la découverte de S.HAROCHE fonctionnement de la découverte de S.HAROCHE ● Par définition,la mécanique quantique est la théorie mathématique et physique décrivant la structure et l'évolution dans le temps et l'espace des phénomènes physiques à l'échelle de l'infiniment petit c'est à dire l'atome et le photon. ● Serge Haroche ainsi que ses collègues Jean-Michel Raimond et Michel Brune ont travaillés sur les interactions entre atomes et photons.Le but était d'isoler des particules aussi petites que des atomes et des photons, sans les détruire. ● Serge Haroche sans oublier toute son équipes, ont trouvé le moyens d'observer ces particules sans les détruire. il a réussi en 2008 à observer le passage du quantique à la physique classique sur un petit paquet de photons. Pour cette expérience, ils ont utilisé un dispositif (une cavité tapissée de miroirs) capable de piéger pendant très longtemps des photons, ainsi qu'une méthode d'observation des photons qui ne les perturbe que très peu.

8 fonctionnement de la découverte de HAROCHE Boite à photons de Serge HAROCHE

9 fonctionnement de la découverte de HAROCHE Fig.1. Schéma de l’expérience de S. Haroche et al. Des atomes de rubidium sont préparés dans un état particulier dansl la boîte B. Ces atomes passent dans une cavité micro-onde R1 avant de traverser la cavité principale C. Puis ils traversent la cavité R2 alimentée comme R1 par une source hyperfréquence S. En D, un détecteur à ionisation sélectif permet d’identifier l’état de sortie des atomes. Les deux cavités R1 et R2 interféromètre permettant de mesurer la variation de l’état de spin d’un atome entre l’entrée et la sortie de la cavité. L’ensemble est contenu dans une enceinte refroidie à 0,8 K, qui, outre le maintien de la supraconductivité du niobium, assure un blindage vis à vis des rayonnements thermiques, électromagnétiques et du champ magnétique terrestre. Crédit Nature. Source:Crédit Nature.

10 observer en laboratoire la mécanique de la physique quantique. Le physicien français Serge Haroche, 68 ans, est dans son laboratoire de la mécanique quantique Source :Photo AFP / CNRS / Christophe Lebedinsky

11 2.Présentation de David WINLAND ● Nom du scientifique :David Jeffrey Wineland ● Nationalité :américaine ● Né le 24 février 1944 à Milwaukee dans le Wisconsin(USA) ● Année d'Obtention du prix Nobel:2012 ● Discipline :physique quantique ● Nom de la Découverte: Ordinateurs dit « quantique ».l'utilisation de pièges à ions

12 Photo de David WINELAND Source :Dana Romanoff/Getty Images North America

13 Utilité de la découverte David Wineland conçut un « piège » qui permet de capturer la charge électrique de l’atome. Ces méthodes novatrices ont permis d’illustrer et d’étudier la mécanique quantique. Si la technique de D.WINELAND et son équipe progresse, elles pourraient permettre la mise au point d’une nouvelle génération d’ordinateurs quantiques, infiniment plus puissants et rapides que ceux d’aujourd’hui.

14 fonctionnement de la découverte de WINELAND ● Contrairement à Serge HAOCHE quicontrôle et mesure des photons capturés en envoyant des atomes vers une trappe qui permet de retenir ces derniers,David Wineland a capturé des atomes chargés en électricité, ou ions, en les contrôlant et les mesurant grâce à la lumière, ou les photons ● Pour cette expérience, ils ont utilisé un dispositif - une cavité tapissée de miroirs - capable de piéger pendant très longtemps des photons, et une méthode d'observation de ces particules qui ne les perturbe que très peu. L'Américain David Wineland, âgé de 68 ans comme son colauréat, docteur à l'université de Harvard, a travaillé séparément de Serge Haroche.

15 fonctionnement de la découverte de WINELAND Fig.2. Schéma de l’expérience de Wineland et al. Des ions Be+ sont confinés dans une configuration de champs électriques créés par des électrodes. Des faisceaux lasers sont utilisés pour les ralentir, les contrôler et les mesurer. Source :Crédit The Royal Swedish Academy of Science.

16 Source: Dana Romanoff/Getty Images North America