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I’ve had a chance to contribute to the writing of a new pedagogical preprint paper on quantum physics foundations:
The two-spin enigma: from the helium atom to quantum ontology by Philippe Grangier, Alexia Auffèves, Nayla Farouki, Mathias van den Bossche, and Olivier Ezratty, June 2024 (10 pages). PS: it was published in November 2024 in Entropy after peer-reviewing (13 pages).
This paper uses the story telling of a criminal investigation to explain some aspects of quantum physics to quantum scientists and technologists with an undergrad level. It goes through the journey of how the structure of helium energy levels, with the atom’s entangled electron spins, was initially a mystery, and to some extent is still one if you try to obtain the value of individual electron spins of the atom in its ground state.
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Dans cette dernière partie de cette longue série démarrée le 15 juin 2018 sur l’informatique quantique, nous allons quitter les mathématiques, les algorithmes, les logiciels et la physique pour nous intéresser aux liens entre le quantique et la société. Ceux qui avaient du mal à digérer les éléments scientifiques de l’histoire vont pouvoir respirer !
Nous sommes encore aux tous débuts de l’Histoire. Ce qui va suivre est un mélange d’observations et d’interpolations. Comme toute vague technologique du numérique, celle du quantique touchera la société et les industries à plusieurs niveaux dont certains peuvent être anticipés. Les pouvoirs publics vont évidemment s’en emparer, même si la France présente un petit retard à l’allumage comme nous l’avons vu dans une partie précédente.
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Cette 16e partie de la longue série pour comprendre l’informatique quantique démarrée en juin 2018 est dédiée aux stratégies industrielles et aux activités par pays.
L’informatique quantique au sens large du terme est un secteur technologique stratégique à différents titres. Dans la cryptographie, il en va de la souveraineté avec l’enjeu de la protection des communications sensibles. Le calcul quantique est pour sa part porteur d’applications critiques qui vont étendre le champ du numérique au-delà de ce qui est faisable aujourd’hui, notamment dans le domaine de la santé, de l’environnement et de l’intelligence artificielle, prise dans une définition large.
En termes de maturité, la cryptographie quantique et post-quantique sont des champs plus établis avec des acteurs économiques et des solutions, même si la standardisation de la cryptographie post-quantique n’est pas achevée. Elle comporte cependant peu d’inconnues scientifiques fondamentales.
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