La Recherche Prize

24 november 2010

 

prixlarecherche

Serge Massar, Stefano Pironio and Antonio Acin have been awarded the Prix "La Recherche" awarded annualy by the french journal La Recherche for their work "La certitude de l'aléa quantique" (the certitude of quantum randomness). 

  TRAVAIL RÉCOMPENSÉ : « La certitude de l’aléa quantique ».

La Nature est-elle déterministe ou aléatoire ? Vaste question qui anime les philosophes comme la communauté scientifique. Si en physique classique, l’aléa véritable n’existe pas, il n’en est pas de même dans le monde quantique. En effet, dans cet univers, même si l’on a une connaissance parfaite sur l’état initial d’un système, la théorie quantique prédit uniquement les probabilités des différentes observations possibles. Cet indéterminisme peut être mis en évidence grâce au « principe de non-localité quantique ». Un principe que Serge Massar de l’université libre de Bruxelles et ses collègues Stefano Pironio et Antonio Acín ont eu l’idée d’utiliser pour générer des nombres aléatoires. Ceux-ci sont d’un grand intérêt dans nos sociétés technologiques : « Ils sont constamment utilisés en cryptographie pour les cartes bancaires par exemple, dans les casinos et jeux de hasard ou pour simuler des systèmes physiques ou biologiques, explique Serge Massar. Mais il est très difficile d’estimer avec les techniques actuelles le caractère aléatoire d’un dispositif », souligne le physicien.
Vraiment aléatoire. Difficile mais pas impossible : les scientifiques ont montré comment, en utilisant deux particules quantiques on pouvait réaliser un générateur de nombres aléatoires capable de certifier lui-même le caractère réellement aléatoire des nombres qu’il produit. Par ailleurs, les nombres générés sont « privés » : ils ne sont connus que de l’utilisateur et sont impossibles à deviner par un espion, et donc utilisables en cryptographie. En appliquant leur technique sur deux atomes d’Ytterbium confinés dans deux chambres à vide distinctes, les chercheurs en collaboration avec une équipe américaine sont en effet parvenus à produire 42 nouveaux nombres dont le caractère aléatoire est garanti à au moins 99 %. « Un tel niveau de confiance n’avait jamais été atteint auparavant », précise Serge Massar. Grâce à cette découverte – qui a nécessité trois ans de travail –, des applications nouvelles pourraient voir le jour comme des protocoles de cryptographie plus sûrs ou des ordinateurs quantiques plus puissants.

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