Entente de collaboration entre l’IP et trois universités australiennes


L’IP vient de signer une entente avec trois universités australiennes pour renforcer la recherche en collaboration sur les fondements quantiques.

L’Institut Périmètre (IP) vient de signer une entente avec trois universités australiennes pour renforcer la recherche en collaboration sur les fondements quantiques. Le nouveau partenariat, désigné par le sigle PIAF (Perimeter Institute – Australia Foundations Collaboration), réunit l’IP, l’Université de Sydney, l’Université du Queensland et l’Université Griffith, dans un effort conjoint pour pénétrer au cœur de la mécanique quantique.

Le programme a entraîné la création de quatre postes de postdoctorant, dont les titulaires passeront une partie de leur temps en Australie et une partie à l’IP. De plus, un programme d’échanges scientifiques facilitera un flux constant de chercheurs entre les institutions partenaires. À cela s’ajoutera une série d’ateliers et de conférences annuelles réunissant les meilleurs chercheurs et les esprits les plus brillants dans le domaine.

Neil Turok, directeur de l’Institut Périmètre, a commenté la nouvelle en ces termes : « Comme la recherche fondamentale fait partie du mandat de l’IP, il s’agit pour nous d’une occasion très intéressante et d’un partenariat tout à fait logique. Gerard Milburn, qui dirige l’équipe de l’Université du Queensland et qui préside actuellement le comité consultatif scientifique de l’IP, est depuis longtemps un partisan de la recherche sur les fondements quantiques et connaît bien les avantages de ce type de recherche pour la physique en général. De la même manière, les chefs d’équipe de l’Université de Sydney et de l’Université Griffith, les professeurs Huw Price et Howard Wiseman, ont tous les deux des bourses prestigieuses de la Fédération australienne des conseils de recherche et sont particulièrement bien placés pour rehausser le prestige des fondements quantiques au sein de la science australienne. Nous vivons des moments excitants pour les fondements quantiques et, en unissant nos forces, nous formerons de nouveaux scientifiques et nous donnerons une impulsion neuve au domaine. » [traduction]

Même s’ils sont très éloignés géographiquement, le Canada et l’Australie émergent comme plaques tournantes de la recherche sur les fondements quantiques et dans les domaines très voisins de l’information quantique et du calcul quantique. On espère que le partenariat PIAF, en soutenant de nouveaux chercheurs qui se consacrent aux fondements quantiques, favorisera de nouvelles découvertes dans toute la physique.

Le professeur Huw Price de l’Université de Sydney, partenaire le plus important du côté australien, a ajouté : « C’est en grande partie grâce à la vision de l’IP que nous assistons à un intérêt renouvelé pour les fondements quantiques, et nous sommes très enthousiastes de faire partie de ce mouvement. Nous fêterons bientôt le centenaire de découvertes majeures en physique quantique. Pour souligner ces anniversaires, que pourrait-on espérer de mieux que de répondre aux questions qui ont troublé les pionniers du domaine? Richard Feynman a fait valoir un jour que personne ne comprend la mécanique quantique. Je crois qu’il dirait aujourd’hui que nous en savons beaucoup plus sur les problèmes de la mécanique quantique, mais que nous n’en avons pas encore trouvé les solutions profondes. Grâce à l’IP, j’ai maintenant confiance que nous les trouverons à temps pour les fêtes du centenaire – et je suis convaincu que l’IP jouera un rôle très important dans ce succès. » [traduction]

Le domaine des fondements quantiques exploite les méthodes complémentaires de la physique et de la philosophie pour analyser les tensions présentes dans divers cadres de la physique fondamentale, partout où la physique quantique est ou pourrait être appliquée. Ce domaine est le précurseur de ce qui est maintenant la théorie de l’information quantique et le calcul quantique, et il a des répercussions substantielles dans des domaines aussi divers que la cosmologie quantique, l’optique quantique expérimentale, ainsi que la physique atomique et moléculaire. Plus récemment, il a eu des effets sur les questions fondamentales liées à l’élaboration d’une théorie de la gravitation quantique, qui cherche à unifier la relativité d’Einstein et la mécanique quantique.

Christopher Fuchs, chercheur à l’IP, a fait le commentaire suivant : « Il s’agit d’un accord très important. Je crois qu’aucun de ceux qui ont vécu dans les milieux de l’information quantique et du calcul quantique, ce qui est mon cas, ne peut nier l’importance des recherches fondamentales. De fait, le professeur Milburn, l’un des fondateurs du calcul quantique, est arrivé à ce domaine par ses recherches sur les aspects fondamentaux de la physique quantique. » [traduction]

Des collaborations productives entre des chercheurs de l’Institut Périmètre et des chercheurs australiens sont déjà en cours. Par exemple, Robert Spekkens, professeur à l’IP, travaille en étroite collaboration avec des chercheurs de Sydney et de Brisbane, et a récemment accepté un poste de chercheur associé au Centre de dynamique quantique de l’Université Griffith, dans le but de favoriser ces travaux conjoints. De plus, les institutions signataires de l’accord on déjà organisé conjointement plusieurs conférences et ateliers couronnés de succès et suscitant une participation nombreuse. M. Spekkens, l’un des organisateurs de la récente conférence intitulée New Perspectives on the Quantum State (Nouvelles perspectives sur l’état quantique), qui a eu lieu à l’Institut Périmètre en septembre, a remarqué à propos des participants : « Il est évident que le domaine des fondements quantiques attire de nombreux nouveaux chercheurs, en particulier des jeunes, qui ont des idées neuves et font de rapides progrès. » [traduction]

Les idées des fondements quantiques se sont avérées utiles et ont eu de l’influence dans plusieurs autres domaines de la physique. Mentionnons le théorème de Bell et l’intrication quantique, l’interprétation des mondes multiples, les théories de l’effondrement dynamique, les théories de l’onde pilote, ainsi que les approches épistémique et bayésienne des états quantiques. À titre d’exemple, l’approche bayésienne a motivé une nouvelle représentation des états quantiques et des canaux quantiques qui promet d’être utile dans la nouvelle science du calcul quantique, tout en accréditant l’idée que la mécanique quantique devrait être considérée non comme distincte, mais plutôt comme un ajout à la théorie des probabilités. Pour donner un autre exemple, un effet physique appelé paradoxe (ou théorème) de Hardy, découvert à l’origine par Lucien Hardy, professeur à l’IP, a été confirmé de manière expérimentale plus tôt cette année par deux équipes indépendantes au Japon et au Canada, ce qui a suscité l’enthousiasme de la communauté scientifique élargie.

Alors que l’Institut Périmètre voit avec plaisir prendre forme les fondations du nouveau Centre Stephen-Hawking, il est également heureux de la mise en place des fondations d’une recherche en collaboration sur les fondements quantiques eux-mêmes.

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