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Qu'est-ce que la superposition quantique ?

Une porte est soit ouverte, soit fermée. Les objets infimes qui composent le monde ne fonctionnent pas ainsi. La superposition est la capacité d'un objet quantique à occuper plusieurs états possibles à la fois, plutôt qu'un seul. Cette combinaison ne dure que tant que l'objet n'est pas perturbé. Observez-le, et vous obtiendrez une seule réponse, tout à fait ordinaire.

Diagram of quantum superposition: a qubit's arrow on a sphere points between the 0 and 1 poles

En termes simples

Pensez à un accord de piano. Trois notes sont jouées ensemble et vous entendez un seul son. C’est là que l’accord cesse de fonctionner. Une oreille exercée peut distinguer chacune des trois notes, et le fait d’écouter n’y change rien. Un état quantique ne peut pas être perçu de cette manière. Mesurez-le et vous obtenez une seule note. Le reste de l’accord a disparu à jamais.

Ce que cela change pour une entreprise

La superposition est un état, pas un produit. Un fournisseur qui en parle ne dit rien sur ce que sa machine est capable d’exécuter. La question à poser est de savoir combien de temps cet état dure avant que l’environnement ne le détruise. En novembre 2025, une équipe de Princeton a annoncé un record de 1,68 millième de seconde. Chaque opération doit s’achever dans ce laps de temps.

La superposition rapporte déjà de l’argent en dehors de l’informatique : les horloges atomiques fonctionnent grâce à elle, et elles synchronisent la navigation par satellite.

Ce que les gens comprennent mal

Une particule en superposition ne se trouve pas à deux endroits à la fois. La position n’est qu’une des caractéristiques décrites par un état quantique, et cet état est unique. Mesurez où se trouve la particule et elle apparaîtra à un seul endroit.

Où en est-on aujourd’hui ?

La superposition ne se limite plus aux particules isolées. En janvier 2026, une équipe viennoise a maintenu un grain de sodium composé de plusieurs milliers d’atomes dans un état combiné pendant un centième de seconde. On est encore loin d’un objet du quotidien. Mais l’écart ne cesse de se réduire. Rien dans la théorie n’indique où cela s’arrêtera.

Termes associés

Qubit · Intrication quantique · Ordinateur quantique · Mécanique quantique

Foire aux questions

Il s'agit d'un objet quantique pouvant occuper plusieurs états possibles à la fois, plutôt qu'un seul. Cette superposition ne dure que tant que rien ne vient perturber l'objet, et sa mesure ne donne qu'un seul résultat classique.

Non, et c'est cette différence qui détermine si un ordinateur quantique a une quelconque valeur. Une carte posée face cachée sur une table a déjà une valeur. Un objet quantique en superposition ne recèle aucune valeur cachée tant qu'il n'a pas été lu.

Les horloges atomiques en dépendent, et elles permettent de synchroniser la navigation par satellite et les transactions financières. Les gravimètres quantiques l'utilisent pour étudier le sol sous un chantier. Dans les deux cas, il s'agit de produits commercialisés, et non de prototypes.

La superposition désigne le fait qu'un objet puisse se trouver dans plusieurs états à la fois. L'intrication désigne le fait que deux objets partagent un même état, de sorte que leurs résultats coïncident toujours. L'intrication nécessite la superposition ; la superposition, en revanche, ne nécessite pas l'intrication.

La superposition prend fin. Une valeur unique est obtenue, l'objet reste dans l'état qui a été observé, et la combinaison qui existait un instant auparavant ne peut plus être rétablie.

Oui, en laboratoire. Le point de référence actuel est un grain de sodium composé de plusieurs milliers d’atomes, maintenu à l’état combiné à Vienne en janvier 2026. Plus un objet est lourd, plus il est difficile de le maintenir immobile.

Sources

1. de Leon, N. et al., Durées de vie et temps de cohérence de l'ordre de la milliseconde dans les qubits transmon 2D, Nature, 5 novembre 2025, doi 10.1038/s41586-025-09687-4 (Université de Princeton).

2. Pedalino, S., Gerlich, S., Arndt, M. et al., interférence quantique de nanoparticules métalliques (5 000 à 10 000 atomes), Nature, 21 janvier 2026, doi 10.1038/s41586-025-09917-9 (Université de Vienne).

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