TECHNOLOGIE QUANTIQUE

Source: http://www.peiresc.org/DINER/Lexique.pdf

 

La technologie quantique est la nouvelle technologie qui prend explicitement appui sur les propriétés quantiques de la matière et de la lumière. Elle se développe à l'intérieur d'un système technique où le paradigme central est celui d'Information. Elle succède à la technologie mécanique, technologie des forces, de l'énergie et des objets matériels, dont les technologies thermodynamique et électrodynamique ne sont que des rameaux. La technologie quantique porte profondément l'empreinte du caractère de "boîte noire" de la mécanique quantique, tout en s'adaptant de ce fait avec bonheur à l'ensemble des conceptions techniques contemporaines, englobées par le terme de cybernétique qui signifie essentiellement information et contrôle. La technologie quantique est née dans les années 50 de par l'exploitation des propriétés quantiques de la matière (semi-conducteurs et transistors) et des propriétés quantiques de l'émission de la lumière (émission stimulée et laser). Mais elle n'a atteint son véritable caractère que dans les années 80, lorsque l'on a su réaliser véritablement au laboratoire bon nombre d'expériences de pensée qui avaient servi à illustrer le caractère singulier et révolutionnaire de la mécanique quantique. La véritable technologie quantique est dans la manipulation expérimentale de phénomènes liés aux deux concepts quantiques majeurs: le monisme onde-corpuscule (effet tunnel, phénomènes d'interférence) le concept de vide quantique (effet Casimir, émission spontanée) On peut dire que ce faisant, la technologie quantique est une technologie qui manipule directement les états quantiques, c.a.d. les amplitudes de probabilité quantiques. Les propriétés ondulatoires de la matière et les propriétés corpusculaires de la lumière sont mises en oeuvre dans le microscope à effet tunnel ( et les microscopies en champ proche, l'optique électronique, l'optique et l'interférométrie atomiques, le refroidissement laser et la condensation de Bose-Einstein, la nanoélectronique, l'électronique moléculaire, le contrôle quantique des réactions chimiques, la cryptographie quantique et... les ordinateurs quantiques encore bien hypothétiques. Les propriétés du vide quantiquesont utilisées pour le contrôle de l'émission spontanée (matériaux à microcavités et à gap de photons, qui sont à la lumière ce que les semi-conducteurs sont à l'électronique) et la création et l'emploi de la lumière dans des "états comprimés". Il y a là une véritable "ingénierie du vide quantique", qui contribue à réaliser une maxime répandue selon laquelle : ce que l'électron fait bien, le photon le fait mieux. Après l'ère de l'électronique, celle de la photonique. L'objet des manipulations qui constituent la technologie quantique n'est pas la matière mais l'état quantique et l'information. La Technologie Quantique est une Ingénierie des états quantiques. La mise en oeuvre de la technologie quantique nécessite au niveau technique des manipulations de la matière à une échelle très petite de l'ordre du nanomètre ( 10 -9 mètres, c.a.d. un millième de micron, lui même le millième du millimètre), soit une zone où sont présents au plus quelques atomes. L'ensemble de ces techniques est couramment désigné par le terme de Nanotechnologie. Les manipulations de la nanotechnologie sont de deux types. "Du haut vers le bas" pour la fabrication d'éléments miniatures par le façonnage de la structure désirée à partir d'un morceau macroscopique du matériau, comme c'est le cas dans la fabrication des composants électroniques (circuits intégrés) par lithographie. " Du bas vers le haut" pour la construction de la structure recherchée, atome par atome ou molécule par molécule, comme c'est le cas dans l'épitaxie moléculaire ou l'ingénierie moléculaire. Technologie Quantique et Nanotechnologie rencontrent sans cesse les problèmes pratiques et théoriques liés au Vide, classique ou quantique.