Le Prix Nobel de Physique 2025 a été décerné conjointement à John Clarke (Royaume-Uni/États-Unis), Michel H. Devoret (France/États-Unis) et John M. Martinis (États-Unis) « pour la découverte de l’effet tunnel quantique macroscopique et de la quantification de l’énergie dans un circuit électrique ».

Sujet de Recherche
Les trois lauréats ont été récompensés pour leurs travaux pionniers, menés notamment au milieu des années 1980, qui ont démontré que les lois étranges de la mécanique quantique (normalement associées aux particules subatomiques) peuvent être observées et contrôlées dans un système macroscopique (un circuit électrique supraconducteur assez grand pour être tenu dans la main).

Leurs expériences se sont concentrées sur une jonction de Josephson (deux supraconducteurs séparés par une mince couche isolante). Ils ont notamment mis en évidence :

L’effet tunnel quantique macroscopique : Un système peut passer d’un état à un autre même sans énergie suffisante pour franchir la barrière de potentiel, un phénomène purement quantique.

La quantification de l’énergie dans le circuit, ce qui signifie que l’énergie n’y prend que des valeurs discrètes.

Applications Possibles
Ces travaux fondamentaux ont posé les bases de l’électrodynamique quantique des circuits et sont considérés comme essentiels pour le développement de la prochaine génération de technologies quantiques :

• Informatique Quantique (Calculateurs Quantiques) : Leur recherche a ouvert la voie à la création des bits quantiques supraconducteurs (qubits) modernes. Les qubits exploitent les états quantiques tels que la superposition (être à la fois 0 et 1) et l’intrication, permettant potentiellement des calculs exponentiellement plus rapides pour des problèmes spécifiques.

• Métrologie de Précision : Les principes quantiques à l’échelle macroscopique permettent la conception de capteurs quantiques extrêmement sensibles pour des mesures de haute précision.

• Cryptographie Quantique : La compréhension et le contrôle des systèmes quantiques offrent des perspectives pour développer des systèmes de communication sécurisés.

Sources

• Le prix Nobel de physique 2025 consacre Michel H. Devoret pour ses travaux en mécanique quantique
• Press release : Nobel Prize in Physics 2025
• Prix Nobel de physique 2025 :la révolution quantique est en marche ! - YouTube