La localisation d'Anderson est un phénomène quantique imaginé par Phillip Anderson il y a plus de 50 ans pour comprendre le comportements surprenant de certains matériaux désordonnés à basse température. En physique de la matière condensée, on n'a que des indications indirectes de la validité de ce modèle. En revanche, en plaçant des atomes ultra-froids dans un potentiel lumineux désordonné (champ de tavelures laser), il a été possible d'observer directement et d'étudier le phénomène, ainsi que son précurseur, la rétrodiffusion cohérente (encore appelé localisation faible). Ces expériences appartiennent au domaine très actif des simulateurs quantiques à atomes froids, où l'on vise à étudier des problèmes difficiles de matière condensée en remplaçant les électrons des solides par des atomes ultra-froids placés dans des potentiels lumineux.
Mot(s) clés libre(s) : optique quantique, dualité onde-corpuscule, mécanique ondulatoire

Depuis son émergence dans les années 1920, la Mécanique Quantique n'a cessé d'interpeller les physiciens par le caractère non intuitif de nombre de ses prédictions. On connaît l'intensité du débat entre Bohr et Einstein sur cette question. Le caractère incontournable de la Mécanique quantique au niveau microscopique est très vite apparu évident, puisque cette théorie fournit une description cohérente de la structure de la matière. En revanche, un doute pouvait subsister sur la validité au niveau macroscopique de prédictions étonnantes comme la dualité onde particule, ou les corrélations à distance entre particules intriquées. Après la publication des inégalités de Bell, en 1965, on a réalisé que les prédictions de la Mécanique quantique sur ces corrélations à distance étaient en contradiction avec la vision du monde (réalisme local) défendue par Einstein, et qu'il devenait possible de trancher ce conflit par des tests expérimentaux. Les expériences réalisées depuis plus de deux décennies avec des paires de photons corrélés ont confirmé de façon indubitable la justesse des prédictions quantiques, et donc la nécessité de renoncer à certaines images plus intuitives défendues par Einstein. Ces travaux très fondamentaux débouchent aujourd'hui sur des applications inattendues : cryptographie quantique, ordinateur quantique...
Mot(s) clés libre(s) : dualité onde-particule, Einstein-Podolsky-Rosen, inégalités de Bell, intrication quantique, lumière, mécanique quantique, optique, paradoxe EPR, polarisation

La notion de particule de lumière - le photon - introduite par Einstein en 1905, est difficile à concilier avec le modèle ondulatoire de la lumière, fermement établi au XIXème siècle par Young, Fresnel, Maxwell, et bien d'autres... La dualité onde-particule de Louis de Broglie reste aujourd'hui "un grand mystère", comme a pu l'écrire le grand physicien Richard Feynman. Les méthodes modernes de l'optique quantique ont permis de réaliser ce qui n'était pendant longtemps que des "expériences de pensée". On décrira quelques expériences sur la lumière qui mettent en évidence le caractère intriguant de la dualité onde-particule, aujourd'hui mise à profit dans certaines procédures de cryptographie quantique.
Mot(s) clés libre(s) : optique quantique, photon, dualité onde-particule, cryptographie quantique, Albert Einstein, Alain Aspect

En 1905, Einstein publiait une série d'articles fondateurs sur la relativité, les quanta lumineux et le mouvement brownien. 100 ans plus tard, à l'occasion du centenaire de cette « révolution » relativiste, et de l'année de la physique, cette conférence-débat est consacrée à ces travaux et à leur impact hier mais aussi aujourd'hui.
Mot(s) clés libre(s) : Einstein, relativité, année mondiale de la physique, mouvement brownien, intrication, condensation de Bose-Einstein, émission stimulée, laser, relativité générale