Un nouveau TP inspiré d'une expérience historique de la physique quantique rejoint les enseignements de l'Institut d'Optique
À la rentrée 2026, les élèves-ingénieurs de l'Institut d'Optique découvriront un nouveau travail pratique au sein du Laboratoire d'Enseignement Expérimental (LEnSE) : « Interférences de photons uniques - l'expérience GRA ». Ce dispositif pédagogique, directement inspiré d'une expérience fondatrice de la physique quantique, illustre la volonté de l'Institut d'offrir une formation expérimentale au plus près des grandes avancées scientifiques.
Une expérience emblématique de l'optique quantique
Ce nouveau TP est une adaptation pédagogique de l'expérience réalisée en 1986 par Philippe Grangier, Gérard Roger et Alain Aspect. Cette expérience a marqué un tournant dans l'histoire de l'optique quantique en démontrant le comportement des photons uniques et en apportant une illustration remarquable de la dualité onde-corpuscule de la lumière.
Grâce à un unique dispositif expérimental, les élèves sont amenés à observer deux propriétés fondamentales de la lumière :
- son comportement ondulatoire, mis en évidence par les interférences ;
- sa nature corpusculaire, révélée par la détection de photons uniques.
Cette approche permet de rendre concrets des concepts majeurs de la mécanique quantique, souvent abordés de manière théorique, tout en développant les compétences expérimentales indispensables aux futurs ingénieurs.
Un projet conçu par les élèves de l'Institut
Le banc expérimental a été développé dans le cadre d'un projet DEPhI par cinq élèves-ingénieurs de deuxième année. Ils ont mené ce projet sous la supervision de Benjamin Vest, Lionel Jacubowiez, Thierry Avignon et Cédric Lejeune, illustrant l'implication conjointe des équipes pédagogiques et des étudiants dans le développement de nouveaux outils d'enseignement.
Une visite symbolique de Philippe Grangier et Alain Aspect
À l'occasion de la journée scientifique « Du photon unique aux variables continues : 40 ans d'avancées en optique quantique », organisée en l'honneur de Philippe Grangier, Philippe Grangier et Alain Aspect ont visité cette nouvelle plateforme pédagogique.
Ils ont également dédicacé plusieurs posters en soutien aux initiatives de formation expérimentale de l'Institut d'Optique, marquant leur attachement à la transmission de cette discipline aux nouvelles générations d'ingénieurs.
Cette visite a également donné lieu à l'inauguration informelle de la Salle des Pionniers de l'Optique Quantique.
Cette nouvelle salle regroupe désormais plusieurs dispositifs pédagogiques consacrés aux expériences fondatrices de la physique quantique.
Elle accueille notamment :
- le nouveau TP « Interférences de photons uniques – l'expérience GRA » ;
- le banc expérimental consacré à la violation des inégalités de Bell, dont les travaux ont été récompensés par le prix Nobel de physique 2022.
Les étudiants peuvent également y découvrir des photographies inédites des expériences originales ainsi que plusieurs éléments du matériel historique, offrant un éclairage unique sur l'évolution de la recherche en optique quantique.