Explication du monde à très petite échelle, monde peuplé d’atomes et de photons, la physique quantique n’est pas avare de propriétés singulières. À notre échelle, la supraconductivité, les lasers et l’effet tunnel résultent de phénomènes quantiques. Mais cette science a aussi des implications plus fondamentales, qui constituent de véritables défis à la logique ordinaire. La notion d’« intrication », en particulier, explorée depuis une trentaine d’années, mène à l’existence, très contre-intuitive, d’un hasard ubiquitaire, capable de se manifester simultanément en plusieurs endroits de notre univers…

Cette stupéfiante « non-localité » n’est pas une abstraction gratuite ou un jeu de l’esprit ; elle a des applications bien concrètes en cryptographie, pour la protection des données financières et médicales, et a permis la démonstration d’une « téléportation quantique » dont les auteurs de science-fiction les plus imaginatifs ont du mal à entrevoir les infinies possibilités.

À l’opposé de la littérature ordinaire sur le sujet, ce petit livre ne tente pas de contourner les réelles difficultés logiques imposées par la physique quantique. De « jeu de Bell » en expériences d’intrication quantique, il mène vers une solide compréhension d’un des domaines les plus fascinants de la physique actuelle.

Physicien théoricien, directeur du département de physique appliquée de l’Université de Genève, Nicolas Gisin est un pionnier de la téléportation et de l’informatique quantiques. Il est cofondateur de la société ID Quantique, leader mondial en cryptographie quantique. Il a reçu en 2009 le premier prix John Stewart Bell. 

1. Couverture
2. Titre
3. Copyright
4. Sommaire
5. Préface
6. Avant-propos
7. Introduction
   1. À quoi ça sert ?
8. Chapitre 1 - Apéritifs
   1. Newton : une si grande absurdité…
   2. Un drôle de « téléphone non local »
9. Chapitre 2 - Corrélations locales et non locales
   1. Corrélations
   2. Le jeu de Bell
   3. Calcul non local : a + b = x · y
   4. Stratégies locales pour le jeu de Bell
   5. Gagner au jeu de Bell : corrélations non locales
   6. Gagner au jeu de Bell ne permet pas de communiquer
   7. Ouvrons les boîtes
10. Chapitre 3 - Non-localité et vrai hasard
    1. Un tout non local
    2. Télépathie et vrais jumeaux
    3. Coordonner n’est pas communiquer
    4. Un hasard non local
    5. Un « vrai » hasard
    6. Le vrai hasard permet la non-localité sans communication
11. Chapitre 4 - Le clonage quantique est impossible
    1. Le clonage quantique permettrait une communication impossible
    2. Cloner l’ADN ?
    3. Intermède : clonage approximatif
12. Chapitre 5 - L’intrication quantique
    1. Holisme quantique
    2. Indéterminisme quantique
    3. Intrication quantique
    4. Comment est-ce possible ? !
    5. Comment l’intrication permet de gagner au jeu de Bell
    6. La non-localité quantique
    7. Origine des corrélations quantiques
13. Chapitre 6 - Expérience
    1. Produire des paires de photons
    2. Produire de l’intrication
    3. Intrication de bit quantique
    4. L’expérience Bernex-Bellevue
14. Chapitre 7 - Applications
    1. Génération de nombres aléatoires au vrai hasard
    2. La cryptographie quantique QKD : le principe
    3. La cryptographie quantique QKD : la pratique
15. Chapitre 8 - La téléportation quantique
    1. Substance et forme
    2. Mesure jointe
    3. Protocole de téléportation quantique
    4. Fax quantique et réseaux de communication quantique
    5. Peut-on téléporter de grands objets ?
16. Chapitre 9 - La nature est-elle réellement non locale ?
    1. La non-localité chez Newton
    2. Échappatoire de détection
    3. Échappatoire de localité
    4. Une combinaison d’échappatoires ?
    5. Une communication supraluminique cachée ?
    6. Alice et Bob mesurent chacun avant l’autre
    7. Hyperdéterminisme et libre arbitre
    8. Réalisme
    9. Multivers
17. Chapitre 10 - Recherches actuelles sur la non-localité
    1. Peut-on « peser » la non-localité ?
    2. Pourquoi ne pas gagner au jeu de Bell à tous les coups ?
    3. Non-localité à plus de deux parties
    4. Le « théorème du libre arbitre »
    5. Une influence cachée ?
18. Conclusion
19. Notes
20. Remerciements
21. Table des encadrés
22. Table des figures