Alain Aspect a voulu écrire ce livre pour nous faire partager sa fascination pour le débat entre deux géants de la physique, Niels Bohr et Albert Einstein, portant sur l’interprétation de la mécanique quantique.
Presque un demi-siècle après ses propres expériences, Alain Aspect a reçu le prix Nobel de physique pour avoir montré que l’on doit renoncer à la vision du monde quantique défendue par Einstein.
Alain Aspect replace le débat dans l’incroyable histoire de la physique quantique. Ne cachant pas son admiration pour Einstein, il nous montre comment la controverse quasi philosophique que celui-ci a engagée avec Niels Bohr a conduit à des expériences bien réelles et à l’invention de nouvelles technologies quantiques.
Tout en faisant le récit de son parcours, Alain Aspect nous explique avec passion et clarté comment il a mis en évidence l’une des propriétés les plus extraordinaires de l’intrication quantique, et il tente d’imaginer la réaction d’Einstein à ses résultats expérimentaux.

Un livre majeur.

Alain Aspect a reçu le prix Nobel de physique 2022 « pour les expériences avec des photons intriqués établissant les violations des inégalités de Bell et ouvrant une voie pionnière vers l’informatique quantique ».
Il est professeur à l’Institut d’Optique-université Paris-Saclay, professeur à l’École polytechnique et directeur de recherche émérite au CNRS. 

1. Couverture
2. Titre
3. Copyright
4. Introduction
5. Contenu du livre
6. Chapitre 1 - Albert Einstein, le pionnier de la physique quantique
   1. 1.1. Le rayonnement du corps noir
   2. 1.2. Max Planck et le rayonnement du corps noir (1900)
   3. 1.3. Einstein le révolutionnaire : le quantum de lumière pour expliquer le corps noir et l'effet photoélectrique (1905)
   4. 1.4. Einstein explique le comportement étonnant des capacités calorifiques des solides (1907)
   5. 1.5. La dualité onde-particule pour la lumière (1909)
   6. 1.6. Le premier congrès Solvay (1911)
   7. 1.7. L'atome de Bohr (1913) : un progrès majeur basé sur une « hypothèse horrible »
   8. 1.8. La théorie d'Einstein de l'interaction matière-rayonnement (1916) : un progrès spectaculaire
   9. 1.9. Le triomphe des quanta lumineux… et l'insatisfaction d'Einstein
7. Chapitre 2 - Le débat Bohr-Einstein, acte I : les congrès Solvay de 1927 et 1930
   1. 2.1. La mise en place du formalisme quantique (1925-1926)
   2. 2.2. L'interprétation probabiliste de Born
   3. 2.3. Le formalisme de Dirac
   4. 2.4. Premières escarmouches
   5. 2.5. Hasard classique ou hasard quantique : une divergence irréductible
   6. 2.6. Le congrès Solvay de 1927
   7. 2.7. Le congrès Solvay de 1930 : la « boîte à photons »
   8. 2.8. Fin de partie ou nouveau départ ?
8. Chapitre 3 - Le débat Bohr-Einstein, acte II : l'argument d'Einstein, Podolsky et Rosen
   1. 3.1. L'intrication quantique
   2. 3.2. L'expérience de pensée d'Einstein, Podolsky et Rosen (1935) et le réalisme local
   3. 3.3. La réponse de Niels Bohr
   4. 3.4. De la première à la deuxième révolution quantique : des concepts différents, des images différentes
9. Chapitre 4 - John Bell : la possibilité d'une expérience
   1. 4.1. John Bell et l'interprétation de la mécanique quantique
   2. 4.2. Photon, polarisation, polariseur
   3. 4.3. L'expérience de pensée d'Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm (EPRB) avec des photons polarisés
   4. 4.4. Le théorème de Bell (1964)
   5. 4.5. La possibilité d'une expérience
   6. Complément C4.1 - Le théorème de Bell : une question de corrélations
10. Chapitre 5 - Des inégalités de Bell aux premières expériences
    1. 5.1. De la théorie aux expériences
    2. 5.2. Un schéma de principe réaliste
    3. 5.3. Les inégalités BCHSH
    4. 5.4. Détecteurs imparfaits et polariseurs à une voie : l'hypothèse de l'échantillonnage non biaisé
    5. 5.5. Berkeley contre Harvard
    6. 5.6. L'irruption du laser
    7. 5.7. Fin du premier round
    8. Complément C5.1 - Principe d'un polariseur à pile de glaces
11. Chapitre 6 - Institut d'Optique, acte I : des débuts prometteurs
    1. 6.1. Un coup de foudre pour un projet de longue haleine
    2. 6.2. La visite à Genève
    3. 6.3. Au commencement était le vide
    4. 6.4. Échappée à Erice
    5. 6.5. Deux lasers sinon rien
    6. 6.6. Que la lumière soit
    7. 6.7. Les paires de photons, enfin !
    8. 6.8. Des moyens limités, mais un environnement exceptionnel
    9. 6.9. Premier test des inégalités de Bell : la confirmation
    10. 6.10. Deuxième test des inégalités de Bell : un résultat époustouflant avec des polariseurs à deux voies
    11. 6.11. Prêts pour des polariseurs variables
    12. Complément C6.1 - Fiabilité d'un résultat scientifique, écart-type
    13. Complément C6.2 - Observation des paires de photons : détections en coïncidence
12. Chapitre 7 - Institut d'Optique, acte II : la non-localité quantique à l'épreuve de l'expérience
    1. 7.1. Tourner les polariseurs
    2. 7.2. Commuter plutôt que tourner
    3. 7.3. L'idée d'un commutateur acousto-optique
    4. 7.4. Le dos au mur
    5. 7.5. Un commutateur « fait maison »
    6. 7.6. L'optique classique au cœur des expériences d'optique quantique
    7. 7.7. Et à la fin, c'est la mécanique quantique qui gagne
    8. 7.8. Publication et thèse : une certaine prudence
    9. 7.9. La soutenance
    10. 7.10. Après deux photons, un seul
    11. 7.11. Vers de nouvelles aventures
    12. Complément C7.1 - De la corde de Melde au commutateur acousto-optique
13. Chapitre 8 - La non-localité quantique
    1. 8.1. Des tests sans échappatoire
    2. 8.2. Le raisonnement par l'absurde d'Einstein : une erreur fructueuse
    3. 8.3. Une vision du monde bouleversée par la non-localité
    4. 8.4. La non-localité quantique : une violation de la causalité relativiste d'Einstein ?
    5. 8.5. Si Einstein avait su
    6. Complément C8.1 - Impossibilité de déterminer par la mesure l'état quantique d'un système unique
    7. Complément C8.2 - Théorème de non-clonage quantique
    8. Complément C8.3 - Technologies quantiques basées sur l'intrication, les tests des inégalités de Bell et la non-localité quantique
14. Épilogue - D'Astaffort à Stockholm, des leçons de choses aux technologies quantiques
15. Bibliographie
16. Remerciements
17. Cahier photos
18. Sommaire