Mécanique quantique : le débat sur l'interprétation relancé par une expérience sur l'effet tunnel

Une nouvelle expérience sur l'effet tunnel, publiée dans Nature, ravive la discussion sur la théorie de Broglie-Bohm, une interprétation déterministe de la physique quantique.

Image générique représentant les concepts de la mécanique quantique, avec des ondes et des particules abstraites dans un fond cosmique.
IA

Image générique représentant les concepts de la mécanique quantique, avec des ondes et des particules abstraites dans un fond cosmique.

La mécanique quantique, née il y a un siècle, continue de susciter des débats sur son interprétation, notamment autour de la théorie de Broglie-Bohm, mise à l'épreuve par une récente expérience sur l'effet tunnel.

La mécanique quantique, née il y a environ cent ans, a révolutionné la technologie avec des avancées comme les LED, les IRM et les lasers. Cependant, son interprétation reste complexe et sujette à débat, particulièrement parmi les philosophes et les spécialistes.
Lors du cinquième congrès Solvay en 1927, deux visions s'opposaient : celle de l'école de Copenhague (Bohr, Heisenberg, Born), prônant un monde régi par le hasard et les probabilités, et celle d'Albert Einstein, défendant le déterminisme classique. Une troisième voie fut proposée par le physicien français Louis de Broglie, suggérant une dualité onde-particule pour la matière.
Dès 1923, Louis de Broglie avait associé une onde à chaque électron, expliquant ainsi les orbites atomiques quantifiées. L'expérience des deux fentes, où des électrons lancés un par un créent des franges d'interférence, illustre cette dualité. L'école de Copenhague jugeait cette idée de trajectoire classique dépassée, préférant une vision plus abstraite.
La théorie de l'onde-pilote de De Broglie, reprise et développée par David Bohm dans les années 1950 (théorie dBB), propose une image intuitive : la particule est guidée par une onde, conservant des trajectoires réelles. Cette approche, bien que critiquée, est reconnue comme une alternative cohérente à l'interprétation de Copenhague et clarifie des paradoxes comme celui du chat de Schrödinger.
Récemment, une expérience de l'équipe néerlandaise de Jan Klaers, publiée dans Nature, a semblé mettre en difficulté la théorie dBB en étudiant l'effet tunnel. Les auteurs interprétaient leurs résultats comme une réfutation de la théorie, arguant d'une vitesse nulle à l'intérieur de la barrière.
Cependant, une analyse plus poussée, menée par des chercheurs dont ceux de l'Université Grenoble Alpes, a montré que la contradiction s'évanouissait. En tenant compte des propriétés optiques réelles et des fuites de lumière dans le dispositif expérimental, la vitesse dBB n'est plus nulle et la théorie s'accorde parfaitement avec les observations. Ces résultats ont été publiés en réponse dans la même revue.
La théorie dBB se révèle robuste et capable de reproduire toutes les prédictions de la mécanique quantique standard. Les débats actuels portent davantage sur les frontières de la mécanique quantique elle-même, comme la théorie quantique des champs ou la gravité quantique, où des extensions de la théorie dBB sont envisagées.
Information rédigée à partir de la source officielle : Université Grenoble Alpes (UGA) (29/10/2026)