Des chercheurs «capturent» plusieurs photons sans les détrui

Des chercheurs français ont réussi à brièvement capturer dans une cavité, sans les faire disparaître, plusieurs photons, les particules constituant la lumière, révèle jeudi la revue scientifique britannique Nature.

La même équipe du laboratoire Kastler Brossel, une unité mixte Ecole normale supérieure, CNRS, Collège de France et Université Paris-VI, avait déjà réussi, début 2007, à capturer pour la première fois un photon, alors que, jusqu'alors, leur détection les faisait immédiatement disparaître et se transformer en énergie.

Dans le cadre de la physique quantique, qui est régie, à l'échelle du monde microscopique, par des règles souvent désarçonnantes défiant le sens commun, un des principes est que toute mesure modifie l'objet observé, d'où la difficulté.

«Nous procédons à une mesure quantique non destructive», explique à l'AFP Samuel Deléglise, de l'équipe de recherche. «Nous modifions l'objet étudié, comme le veut le postulat de départ de la mécanique quantique, mais le système (le photon-ndlr) reste dans l'état dans lequel il était au moment de l'expérience, même une fois celle-ci terminée».

Pour parvenir à ce résultat, l'équipe dirigée par Serge Haroche a mis au point deux miroirs supraconducteurs refroidis à moins 272 degrés Celsius, soit un degré au-dessus du zéro absolu, constituant les murs de la cavité, permettant aux photons de survivre durant le temps que la lumière mettrait pour faire le tour de la Terre à l'Equateur, soit environ 130 millisecondes.

Sont ensuite intégrés au mécanisme, expliquent les chercheurs, des atomes de rubidium, dont l'un des électrons, qui a été préalablement «excité» via un laser, oscille régulièrement entre deux états, ce qui en fait une «horloge» précise pouvant prendre huit valeurs différentes.

La fréquence des oscillations, ajoutent-ils, est modifiée par la présence de lumière et la position de «l'horloge», à la fin de l'expérience, permet donc de déterminer combien de photons, entre 0 et 7, étaient présents dans la cavité.

Alors que dans la physique «classique», il est aisé de mesurer des éléments, il est impossible, dans le monde quantique probabiliste, de prédire combien de photons seront détectés lors de l'expérience.

Seule la répétition du procédé, poursuivent les chercheurs, permet de converger vers un seul résultat, celui qui s'avère le plus probable.

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