Un Nobel de physique visite l’UdeM
- Salle de presse
Le 27 août 2022
- Jeff Heinrich
Duncan Haldane
Crédit : Princeton University
Le scientifique britannique Duncan Haldane, colauréat du prix Nobel de physique en 2016, était à Montréal pour une conférence internationale organisée par le CRM.
Jusqu’au 9 septembre, le Centre de recherches mathématiques (CRM) de l’Université de Montréal accueille une conférence internationale sur les sujets hautement spécialisés que sont les théories conformes des champs et les systèmes quantiques à plusieurs corps. L’un des principaux conférenciers était Duncan Haldane, lauréat du prix Nobel de physique.
Le physicien britannique nobélisé en 2016 avec deux autres personnes est professeur Sherman Fairchild de physique à l’Université de Princeton, dans le New Jersey. Il a donné trois conférences d’une heure les 23, 24 et 26 août.
Les théories conformes des champs jouent un rôle clé en physique et en physique mathématique en raison des conséquences importantes de ce qu’on appelle l’algèbre conforme. Elles ont été étudiées dans deux dimensions spatiotemporelles et plus par des physiciens spécialisés dans différents domaines tels que la matière condensée, l’algèbre, la théorie quantique des champs, la théorie des cordes et l’information quantique. Nous avons demandé au professeur Haldane de nous parler brièvement de son sujet.
Votre première conférence avait pour sujet la matière quantique topologique, l’intrication et la deuxième révolution quantique. Pour le commun des mortels, qu’est-ce que cela signifie?
Les lois de la mécanique quantique ne sont pas nouvelles: elles n’ont pas changé et passent le test du temps depuis 85 ans. Mais les nouvelles découvertes sur les états exotiques qu’elles ont entraînées ainsi que les notions d’intrication et autres de la théorie de l’information quantique ont grandement changé notre perspective. Certains pensent qu’une deuxième révolution quantique est en cours. La découverte d’états topologiques de la matière inattendus et leur utilisation possible pour le traitement d’information quantique topologiquement protégée sont l’un des thèmes importants de cette évolution.
Dans votre seconde conférence, vous avez abordé un sujet encore plus spécialisé: la géométrie quantique dans l’effet Hall quantique fractionnaire. De quoi s’agit-il?
Les fluides de l’effet Hall quantique fractionnaire sont des systèmes quantiques remarquables dans lesquels les électrons forment un liquide quantique incompressible – il ne diminue pas de volume – et doté d’un ordre topologique. On pense que certains de ces fluides permettent de stocker et de traiter l’information quantique tout en restant à l’abri du bruit et des perturbations locales qui pourraient provoquer la «décohérence», le plus important problème de la mise en œuvre des ordinateurs quantiques. Ces fluides sont constitués d’unités de charge élémentaires combinées avec des champs magnétiques. La géométrie quantique dont je parle concerne les fluctuations quantiques de la forme de ces unités. Il existe des analogies intrigantes avec les idées sur la théorie de la gravité quantique de nos collègues, qui essaient de comprendre les fluctuations quantiques du tissu de l’espace-temps.
Vous avez eu l’occasion de voir l’UdeM de près pendant toute une semaine. Vos impressions?
J’ai rencontré des collègues du Centre de recherches mathématiques qui travaillent à la frontière des mathématiques et de la physique. Les deux disciplines bénéficient d’un enrichissement mutuel sur le plan des idées et des modes de pensée, notamment dans des domaines tels que les algèbres et la géométrie. Cette semaine a donc été très stimulante!
