JavaScript est désactivé. Pour une meilleure expérience, s'il vous plaît activer JavaScript dans votre navigateur avant de continuer.
Vous utilisez un navigateur non à jour ou ancien. Il ne peut pas afficher ce site ou d'autres sites correctement.
Vous devez le mettre à jour ou utiliser un
navigateur alternatif .
Le Nobel de médecine à un Britannique et un Japonais
Le prix Nobel de médecine .
Un honneur a ceux qui travail avec leurs mains et non avec leur bouche
[h=1]Le Nobel de physique 2012 va aux maîtres du chat de Schrödinger
[/h]
Par Laurent Sacco, Futura-Sciences On savait que le prix Nobel de physique 2012 ne serait pas attribué pour la découverte du boson de Higgs . Ce sont finalement le Français Serge Haroche et l’Américain David Wineland qui en sont les lauréats. Les deux chercheurs travaillent à la frontière des mondes classique et quantique, là où l’on peut résoudre le paradoxe du chat de Schrödinger et tenter de créer des ordinateurs quantiques puissants, échappant à la décohérence. Comme chaque année, les paris allaient bon train quant à l’attribution du prix Nobel de physique. Certains s’attendaient à voir récompenser les pionniers des métamatériaux et de l’invisibilité, d’autres ceux de l’intrication quantique comme Alain Aspect et Anton Zeilinger. Il était peu probable que le prix soit attribué à Peter Higgs et François Englert cette année, car on ignore toujours si le boson découvert au Cern , et qui ressemble beaucoup au boson de Higgs, possède bien un spin nul, une condition obligatoire pour être la particule mythique du champ de Higgs. [h=6]électrodynamique quantique en cavité, domaine qui permet, par des expériences conceptuellement simples, d'éclairer les fondements de la théorie quantique. © CNRS[/h]Un maître de l'électrodynamique quantique en cavité Ce sont finalement des maîtres des expériences sur la décohérence quantique qui sont les lauréats du prix Nobel de physique 2012. Il s’agit du Français Serge Haroche et de l’Américain David Wineland . En contrôlant respectivement des photons individuels et des ions individuels piégés dans des dispositifs, ils ont déjà permis de mieux comprendre le célèbre paradoxe du chat de Schrödinger en effectuant des expériences précises. Ils ont aussi ouvert des voies pour réaliser, un jour peut-être, de mythiques superordinateurs quantiques. Né en Afrique du Nord comme un autre prix Nobel de physique quantique français, Claude Cohen-Tannoudji , c'est sous sa direction que Serge Haroche a passé une thèse à la fin des années 1960 (une biographie de Serge Haroche est disponible sur le site du CNRS). [h=6]Les travaux de Serge Haroche portent sur l’électrodynamique quantique en cavité, un domaine de l’optique quantique dont il est tout à la fois l’un des créateurs et l’un des grands maîtres. Il est devenu mondialement célèbre en 1996 à la suite de la publication d’un article portant sur les expériences effectuées avec ses collègues sur le mécanisme de la décohérence. Ce mécanisme avait été proposé il y a des années par le physicien Wojciech Zurek pour résoudre le célèbre paradoxe du chat de Schrödinger . Il s’agit d’un problème fondamental de l’interprétation de la mécanique quantique auquel Zurek a beaucoup réfléchi avec le grand physicien John Wheeler . [h=6]De manière générale, les travaux de Serge Haroche sur les interactions photons-atomes dans le cadre de l'électrodynamique quantique en cavité lui ont permis de réaliser plusieurs expériences de pensées, proposées par les fondateurs de la mécanique quantique comme Bohr, Einstein et Schrödinger. C’est le cas par exemple avec les atomes de Rydberg et la fameuse boîte d’Einstein . Comme Claude Cohen-Tannoudji, Serge Haroche s’est illustré par des cours au Collège de France . En plus des questions portant sur la décohérence et la transition entre mécaniques quantique et classique, spectaculairement illustrées par le paradoxe du chat de Schrödinger, ses cours (d’une grande clarté comme on peut s’en rendre compte en suivant son exposé sur la physique quantique sur Canal U ) abordent les questions liées à l’information quantique. [h=6]Los Alamos National Laboratory . Il est surtout connu par ses travaux sur la théorie de décohérence quantique. © University of Waterloo [/h]La décohérence, un obstacle pour l'ordinateur quantique du futur Il s’agit d’un domaine récent et très prometteur de la physique quantique résultant des réflexions de Richard Feynman et David Deutsch sur lesordinateurs quantiques . Ces derniers, actuellement limités à des prototypes facilement battus par des calculatrices, ne manipulent plus des bits d’informations mais des qubits . Si l’on parvenait à construire des exemplaires de grande taille, malgré le problème de la décohérence, ces ordinateurs seraient bien plus puissants pour certains calculs que les ordinateurs classiques dont nous disposons. En effet, des objets de grande taille, bien qu’ultimement soumis aux lois de la physique quantique gouvernant leurs atomes, se comportent comme des objets qui ne sont plus quantiques à cause du phénomène de la décohérence. Or, pour réaliser un ordinateur quantique surpassant un ordinateur classique, il faut disposer d’un grand nombre de qubits. Si l’on veut avoir une vague idée du phénomène de décohérence et de son rôle limitant pour la construction d’un ordinateur quantique, on peut prendre comme analogie celle d’un château de cartes. Les qubits sont alors les analogues des éléments de ce château. Plus le château prend de la hauteur, plus il est instable et un petit courant d’air ou une petite vibration de la table suffit pour que tout le château s’écroule. En général, plus le château est grand, plus il a de risques de s’effondrer rapidement, à moins qu’on ne le place dans une chambre sous vide ou sur une table l’isolant des vibrations du sol par exemple. Une des voies à explorer pour obtenir un long temps de décohérence avec plusieurs qubits repose sur l'utilisation de pièges à ions et c'est précisément dans ce domaine que se trouvent les travaux du second prix Nobel de physique 2012, David Wineland .
- - - Mise à jour - - -
[h=1]Le prix Nobel de chimie pour les RCPG, les capteurs de nos cellules
Le 10 octobre 2012 à 17h24
[/h]
Par Jean-Luc Goudet, Futura-Sciences Deux médecins américains, Robert Leftkowitz et Brian Kobika, viennent de recevoir le prix Nobel de chimie 2012 pour leurs travaux essentiels sur les RCPG, récepteurs couplés aux protéines G, qui, à la surface des cellules de mammifères , servent de capteurs pour l’odorat, le goût, la sensibilité à la lumière , l’action des hormones et aussi des médicaments. Leurs résultats ont initié de nombreuses études de biochimie et de pharmacologie. Les récepteurs couplés aux protéines G, ou RCPG, sont peu connus, et les travaux sur eux encore moins. D’ailleurs, pour Robert Lefkowitz, biochimiste à l’Institut médical Howard Hughes, l’annonce de son prix Nobel « a été un choc total et une surprise », rapporte l’AFP. Brian Kobilka, de l’université de Stanford (Californie), lui aussi récompensé, ne s’y attendait pas non plus : «je n’ai pas l’habitude que mes recherches recueillent une telle attention ». Pourtant, s’il est une surprise, le prix Nobel de chimie 2012 récompense des recherches fructueuses pour la biologie et riches d’applications en pharmacologie. Ces RCPG , comme l'a expliqué Ralf Jockers à Futura-Sciences (voir son dossier avec le lien précédent), sont installés sur les membranes des cellules de mammifères. Très nombreux et très variés, ils captent des stimuli de toutes sortes, molécules , atomes ou photons . Ces molécules de grandes tailles s’exposent à l’extérieur de la cellule, mais aussi à l’intérieur. Lorsqu’un RCPG est activé par le stimulus auquel il est sensible, il réagit, côté interne avec les protéines de type « G », ainsi nommées car elles se lient à la GDP , la guanosine diphosphate, une coenzyme . Ainsi activée, cette protéine G va déclencher une cascade d'événements dans la cellule. [h=6]
De gauche à droite, Robert Lefkowitz et Brian Kobilka, récompensés par le prix Nobel de chimie 2012. © Comité Nobel (Robert Lefkowitz) et Charles, sous licence Commons (Brian Kobilka)[/h]
Comprendre les récepteurs, c'est mieux les utiliser On les trouve à l’origine du sens de l’odorat et de celui du goût . La sensibilité à la lumière passe par les RCPG et ils sont là aussi pour répondre, à l’intérieur de notre corps, aux hormones ou auxneurotransmetteurs . Au total, quelques pourcents de notre génome correspondent au code génétique servant à les synthétiser. Les RCPG jouent donc un rôle clé dans les communications entre les milliards de cellules de notre corps mais aussi avec le monde extérieur. Pour la pharmacologie, ils constituent un enjeu considérable. Sven Lindin, membre du comité Nobel, affirme que « jusqu'à la moitié » des médicaments « reposent sur une action ciblant les RCPG ». En d’autres termes, mieux comprendre ces récepteurs permet de créer des médicaments plus efficaces ou ayant moins d’effets secondaires. Ces applications n'appartiennent pas à un avenir lointain mais sont actuellement des sujets d'études un peu partout dans le monde. On vient par exemple de découvrir qu'un RCPG anormal interviendrait dans certains diabètes de type 2 , qu'un autre pourrait servir à traiter la calvitie et que la morphine serait remplaçable par un produit ayant la même action mais sans effet secondaire. Percer les secrets de ces récepteurs, c’est tout le travail réalisé, discrètement et depuis des années, par Robert Lefkowitz et Brian Kobilka. Ce dernier, notamment, a déterminé la structure d’un RCPG, le bêta 2-adrénergique , que l’on trouve, entre autres, dans le poumon , où il provoque un relâchement des fibres musculaires des bronches . Il est d’ailleurs utilisé comme broncodilatateur. Robert Lefkowitz aussi a travaillé sur ce récepteur adrénergique, puis sur d’autres, dont il a déterminé la formule. C’est à partir de ce travail que les biochimistes ont commencé à comprendre que tous les RCPG, pour différents qu’ils soient, partageaient une même structure. Ces travaux sont essentiellement fondamentaux et c’est pourquoi ils ont eu peu d’échos hors des domaines spécialisés. Mais c’est aussi la raison pour laquelle ils sont souvent cités dans la littérature scientifique, ayant conduit ensuite à de nombreuses études, en biologie et en pharmacologie.
