prologue
Le démon de Laplace / Qu'est-ce que la théorie quantique ? ①~②

1 La naissance de la théorie quantique

La clé de la compréhension : la dualité onde-corpuscule / la théorie ondulatoire de la lumière ①~③ / la lumière considérée dans la théorie quantique ①~④ / les modèles atomiques ①~② / les électrons et les atomes considérés dans la théorie quantique ①~③

2. Approche du cœur de la théorie quantique

La clé pour comprendre la « superposition d'états »/interférence électronique ①~④/Q1.
Que signifie « onde électronique » ? / Débat autour de l'interprétation ①~② / Relation d'incertitude / Débat autour de l'interprétation ③ / Q2.
Qu’est-ce que l’« observation » en théorie quantique ? /Q3.
Existe-t-il d'autres interprétations que celle de Copenhague ?

3. La théorie quantique relie la physique et la chimie

Progrès en chimie et physique du solide / Théorie quantique et tableau périodique / Chimie quantique / Physique des matériaux / Semiconducteurs et cellules solaires / Lasers / Biologie quantique ①~② / Colonne 1 : Horloges atomiques / Colonne 2 : Superfluidité et supraconductivité

4. Le « néant » et l'univers en théorie quantique

L'écart entre l'existence et la non-existence ①~②/L'effet tunnel ①~②/La fusion nucléaire/Les quatre forces fondamentales de la nature ①~②/L'univers créé à partir de « rien » ①~②/L'univers est-il une illusion ?/Théorie quantique et Einstein

5. Évolution de la théorie quantique

Les bois parallèles existent-ils vraiment ? / Les frontières de l’informatique quantique / Téléportation quantique / Cryptographie quantique

4.
Supervision, collaboration et rédaction

Hideo Kosaka, un Britannique
Professeur à l'École supérieure d'ingénierie de l'Université nationale de Yokohama, au Japon ; chercheur principal à l'Institut des sciences avancées (poste simultané) ; directeur du Centre de recherche sur l'information quantique (poste simultané).
Docteur en ingénierie.

Takeda Shuntaro 武田俊太郞
Professeur associé, École supérieure d'ingénierie, Université de Tokyo, Japon.
Docteur en ingénierie.

Tsutsui Izumi 筒 井 泉
Chercheur associé Diamond, Laboratoire des accélérateurs à haute énergie, Japon.
Docteur ès sciences.

Fujii Keisuke 藤井啓祐
Professeur, Département d'ingénierie fondamentale, École doctorale de l'Université d'Osaka, Japon.
Docteur en ingénierie.

Matsuura So 松浦壯
Professeur de commerce, Université Keio, Japon.
Affilié au laboratoire de physique Hiyoshi.
Docteur ès sciences.

Takahiko Matsubara
Professeur à l'Institut de recherche sur les particules et le nucléaire, Organisation de recherche sur les accélérateurs de haute énergie, Japon.
Docteur ès sciences.

Morita Kunihisa 森田邦久
Professeur, École doctorale des sciences humaines, Université d'Osaka, Japon.
Docteur ès sciences.

Wada Sumio
Ancien maître de conférences à temps plein à l'École supérieure d'études interdisciplinaires de l'Université de Tokyo, au Japon.
Docteur ès sciences.

• Examinez la naissance de la théorie quantique et comprenez la « dualité onde-corpuscule ».

Les mots clés pour comprendre la théorie quantique sont « dualité onde-corpuscule » et « superposition d'états ».
Avant l'avènement de la théorie quantique, on pensait que la lumière était une onde et les électrons des particules, mais la théorie quantique postule que la lumière et les électrons, dans le monde microscopique, possèdent à la fois des propriétés ondulatoires et corpusculaires.
Nous expliquons la « dualité onde-corpuscule » tout en retraçant le processus de naissance de la théorie quantique.

• Examiner les phénomènes difficiles à comprendre de la théorie quantique et aller au cœur de cette théorie.

Nous expliquons la « superposition des états », une autre clé pour comprendre la théorie quantique.
Selon la théorie quantique, dans les horloges microscopiques, « un objet peut exister à plusieurs endroits simultanément ». Dans les expériences d'interférence électronique, il est impossible d'éviter de prendre en compte la superposition des états électroniques.
De plus, la superposition des états s'effondre lorsqu'on l'observe.
L’interprétation de ces phénomènes nous amène au cœur de la théorie quantique.


• Examiner comment la théorie quantique est appliquée dans divers domaines.

Nous examinerons comment la théorie quantique est appliquée dans des domaines tels que la chimie, la physique du solide et la biologie.
De nombreuses technologies qui nous entourent, notamment les semi-conducteurs, exploitent les effets de la théorie quantique.
Nous pouvons constater que la théorie quantique n'est pas seulement une théorie mystérieuse, mais une théorie physique importante que nous ne pouvons ignorer dans la société moderne.


• Retracer l’histoire du développement de la théorie quantique en se basant sur la relation entre Einstein et la théorie quantique.

En utilisant la logique de la théorie quantique, nous abordons plusieurs sujets intéressants tels que « les électrons s'échappent des murs » et « l'univers naît du néant ».
Nous retraçons également l'histoire du développement de la théorie quantique en nous basant sur la relation entre cette théorie et le grand physicien Albert Einstein, connu pour sa théorie de la relativité.


• Découvrir les différentes interprétations de la théorie quantique et présenter les développements de cette théorie, tels que la cryptographie quantique et les ordinateurs quantiques.

Nous présentons tout d'abord en détail l'interprétation « à plusieurs mondes » de la théorie quantique.
L'« interprétation multiverselle » soutient qu'il existe d'innombrables univers parallèles.
Nous allons ensuite présenter les dernières avancées en matière d’« ordinateurs quantiques », ainsi que les mécanismes et les applications de la « téléportation quantique » et de la « cryptographie quantique », de manière facile à comprendre.