La mécanique quantique est la branche de la physique qui décrit la matière et l'énergie à l'échelle atomique et subatomique. C'est l'une des théories les plus abouties de la science, et aussi l'une des plus étranges. Elle décrit un monde où les particules peuvent être à deux endroits simultanément, où la mesure modifie le résultat et où l'incertitude est fondamentale. Cette théorie a été développée dans les années 1920 par Niels Bohr, Werner Heisenberg, Erwin Schrödinger et d'autres. Elle a résisté à toutes les épreuves expérimentales et sous-tend les technologies modernes, des semi-conducteurs aux lasers en passant par l'IRM.

La mécanique quantique repose sur quelques principes fondamentaux. La dualité onde-corpuscule stipule que les particules se comportent comme des ondes et les ondes comme des particules. Le principe de superposition affirme qu'un système quantique peut se trouver simultanément dans plusieurs états jusqu'à sa mesure. L'intrication quantique indique que les particules peuvent être liées d'une manière qui défie l'intuition classique. Le principe d'incertitude stipule que certaines paires de propriétés, comme la position et la quantité de mouvement, ne peuvent être connues simultanément avec précision. La mécanique quantique n'est pas intuitive. Elle ne correspond pas à notre expérience quotidienne. Pourtant, elle fonctionne. Elle prédit le comportement des atomes, des molécules et des particules subatomiques avec une précision extraordinaire. Elle constitue le fondement de la physique moderne.

Principes de la mécanique quantique

• Dualité onde-corpuscule. Les particules et les ondes sont deux aspects d'une même chose.
• Superposition. Un système peut se trouver dans plusieurs états simultanément.
• Enchevêtrement. Les particules peuvent être corrélées sur de longues distances.
• Principe d'incertitude. Limites de la connaissance de la position et de la quantité de mouvement.
• Quantification. Les propriétés prennent des valeurs discrètes.

La mécanique quantique est différente de la mécanique classique. La mécanique classique décrit les objets du quotidien, tandis que la mécanique quantique décrit le monde atomique et subatomique.