Département de Physique de l’Ecole Normale supérieure

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L’histoire d’un photon : une autre manière de « voir » :

14 mars 2007

17 novembre 2004

Le photon est le grain élémentaire de lumière, particule omniprésente et véhicule universel de l’information. Il n’est en général observable qu’en s’annihilant. Ainsi l’oeil, comme la plupart des récepteurs de lumière, absorbe irréversiblement le rayonnement qu’il détecte. On peut dire que l’information portée par les photons est détruite au fur et à mesure qu’elle est enregistrée. On peut certes voir le même objet classique aussi souvent qu’on le veut, mais ce sont à chaque fois de nouveaux photons qui véhiculent son image vers notre œil. Détruire les photons pour les mesurer n’est cependant pas une nécessité imposée par la nature. En exploitant une méthode non-destructive de mesure, une équipe du Laboratoire Kastler Brossel (ENS / UPMC / CNRS / Collège de France) a pu observer des centaines de fois un seul et même photon piégé dans une boîte. Après un intervalle de temps perceptible qui peut atteindre une demi-seconde, le grain de lumière finit par s’échapper, de façon imprévisible et soudaine, réalisant un saut quantique. On suit ainsi pour la première fois « en direct » l’histoire de la vie et de la mort de photons individuels.