Le Monde consacre à deux de nos alumni un article fouillé, qui donne des clés de compréhension de leurs travaux respectifs, l'une en mécanique quantique, en lien avec l'équipe de Benjamin Huard au laboratoire de physique de l'ENS de Lyon, l'autre dans l'exploration des roches lunaires, qu'elles viennent d'expéditions américaines ou chinoises. Où l'on découvre que la pluridisciplinarité n'a ni frontières ni fin. Bonne lecture ! Articles reproduits avec l'aimable autorisation du Monde
Alexia Auffèves, la chercheuse funambule de la mécanique quantique (par David Larousserie, publié le 14 mars 2026)
La directrice du laboratoire de recherche Majulab, à Singapour, ne cesse de créer des connexions entre scientifiques et investisseurs, que ce soit à Grenoble ou en Asie. Aussi férue de physique que de philosophie, elle vient de créer une nouvelle discipline, l’« énergétique quantique ».
© Nur Azizah Binte Azhar/Centre for Quantum Technologies
Quand on aime la mécanique quantique, mieux vaut aimer les chats. L’animal est ainsi associé à l’un des célèbres paradoxes de cette théorie qui décrit la matière, la lumière et leurs interactions : le chat de Schrödinger, capable d’être dans deux états à la fois, mort et vivant.
« J’ai eu la chance de faire ma thèse dans un laboratoire qui étudiait ces “chats” », explique Alexia Auffèves, directrice de recherche au CNRS, qui a obtenu son doctorat en 2004 dans le célèbre Laboratoire Kastler Brossel (LKB) à Paris, sous la direction de Serge Haroche, Prix Nobel en 2012. Ses « chats » étaient faits d’atomes piégés dans des cavités. Moins caressants que les boules de poils, mais tout aussi fascinants.
« C’était pour moi l’occasion de concilier deux passions, la physique et la philosophie », précise celle qui est entrée à l’Ecole normale supérieure de Lyon en 1996, et a passé une licence de philosophie en même temps. « Je suis une littéraire contrariée. J’écris encore beaucoup, j’ai fait du théâtre pendant quelques années, indique la chercheuse de 49 ans. Surtout, j’aime bien grattouiller les concepts, me prendre la tête sur des mots, comme en philo. »
Une voie alternative entre Einstein et Bohr
Justement, le fameux chat de Schrödinger est l’un de ces concepts stimulants qui interrogent les fondations de la théorie. Qu’est-ce que la réalité, si elle est à ce point indéterminée ? Quelle est la nature de la frontière entre mondes classique et quantique, aux propriétés si différentes ? Surtout, pourquoi l’observateur, celui qui mesure les objets, est-il si important dans cette théorie, comme si la Lune n’existait que parce qu’on la regarde ?
Alexia Auffèves, comme d’autres, n’a pas encore trouvé les réponses. Mais elle a commencé à esquisser sa propre vision dans un bus en Uruguay, en 2012, lors d’une conférence d’optique quantique. Voisine de siège de Philippe Grangier, qui était dans son jury de thèse et a travaillé sur les expériences ayant conduit Alain Aspect à son Nobel en 2022, elle ébauche avec lui sa propre interprétation de la mécanique quantique, la théorie CSM (contexte, système, modalité). Difficile de la résumer, car elle trace une voie alternative entre la vision d’Einstein et de celle de Bohr, les deux frères ennemis de la théorie quantique.
Elle parvient, sur le papier, à lier les objets et leurs mesures expérimentales, pour reconstruire certains aspects de la théorie. « Il y a beaucoup de chapelles autour des interprétations de la mécanique quantique. Et parfois elles se hurlent dessus », s’amuse Philippe Grangier, qui a apprécié « l’enthousiasme d’Alexia et son apport philosophique ». Tout en regrettant qu’elle n’ait plus vraiment le temps de poursuivre la collaboration.
Après le voyage initiatique, un manifeste et quelques articles, la physicienne a en effet déplacé son énergie vers d’autres projets. Depuis 2023, après un premier poste académique à Grenoble, elle dirige le Majulab, un laboratoire du CNRS à Singapour, créé en 2014, autour du quantique. « Je n’avais jamais été directrice d’unité auparavant, alors j’ai commencé à prendre des portes dans le nez », raconte la physicienne, qui a cependant bénéficié de son expérience précédente de bâtisseuse, à Grenoble, pour construire l’un des grands pôles quantiques en France, QuantAlps.
« La communauté grenobloise lui doit beaucoup », insiste Pascale Senellart, directrice de recherche CNRS au Centre de nanosciences et de nanotechnologies, à Palaiseau (Essonne), qui se souvient de leur bataille commune, avec leur collègue Eleni Diamanti, pour développer des pôles régionaux dans le cadre du plan quantique national de 2021. « Après un tel effort, je la trouve courageuse de se relancer dans le même genre d’entreprise à Singapour », relève Pascale Senellart.
« Je me sens comme une facilitatrice, à Grenoble ou à Singapour, cherchant à créer des connexions », indique Alexia Auffèves, qui a déjà organisé deux symposiums France-Singapour, mêlant chercheurs et investisseurs. Des start-up nationales viennent d’ailleurs se financer en Asie par cette entremise. « Mais je suis sur un fil, en funambule, prévient-elle. La technologie n’est pas un gros mot, mais trop de recherches appliquées peuvent faire perdre la richesse intellectuelle. Il faut aussi soigner les chercheurs qui ne veulent pas faire de technologies quantiques. » Elle s’applique à elle-même ce précepte, et entend garder ce qu’elle avait appris au LKB, « le moteur de la curiosité ». « Je veux encore pouvoir dire devant un résultat : “c’est beau”, sans avoir à le justifier par des applications. »
« Moment eurêka »
Elle s’est donc consacrée à la création d’une nouvelle discipline, l’« énergétique quantique », aux frontières de la physique appliquée et fondamentale, et de la philosophie. Il s’agit de répéter le cheminement qui a conduit, au XIXe siècle, à élaborer une théorie, centrale dans bien des domaines, la thermodynamique, ou l’art de décrire comment des échanges de températures peuvent fournir de l’énergie. Avec cette particularité que Sadi Carnot, qui en posa les bases en 1824, arrive bien après que les machines à vapeur ont démontré tout leur potentiel.
Deux siècles plus tard, situation semblable, des machines à calculer, les ordinateurs quantiques, tournent sans que les fondements énergétiques de leur fonctionnement soient bien compris. En 2022, d’abord seule, Alexia Auffèves lance l’idée d’un plan urgent de recherche pour connecter « la thermodynamique quantique, l’information quantique, la physique quantique et l’ingénierie », afin d’assurer un développement durable et une meilleure efficacité de ces systèmes.
Cela passe par des recherches très appliquées, pour définir des critères de fonctionnement, pour réunir des technologies de refroidissement, d’optique, d’électronique… pour optimiser les procédés. Egalement par des recherches très fondamentales pour redéfinir, au niveau microscopique, les notions classiques, telles l’information ou la température, et trouver de nouvelles lois décrivant ce qui se passe. « Un ordinateur quantique permet de tester les limites de la théorie quantique. Et c’est aussi un gros chat de Schrödinger. On cherche à en compter les moustaches ou à savoir à quel coût on peut utiliser la caisse qui maintient ses états superposés », métaphorise la chercheuse, contente de retrouver son animal fétiche.
L’ensemble pourrait permettre de diminuer l’empreinte environnementale de cette technologie. « Un calcul quantique peut vite demander 1 gigawatt de puissance, rappelle la physicienne, qui se voit encore funambule. J’ai peur aussi du greenwashing que ça peut nourrir. »
Alors, encore une fois, elle se raccroche aux questions fondamentales, avec un autre « moment eurêka ». Pas dans un bus cahotant cette fois, mais sur une plage paradisiaque de Nouvelle-Calédonie, en 2015. Elle a l’idée d’utiliser le processus subtil de la mesure en physique quantique… pour générer de l’énergie. Comme si chronométrer la vitesse d’une particule la faisait accélérer. La théorie a été publiée en 2017, et la réalisation expérimentale vient de l’être par Physical Review Research : un système amplifie un rayonnement micro-ondes par la seule mesure de l’état d’un atome artificiel.
« J’apprécie, chez Alexia, sa capacité à tenir à la fois le fondamental et l’appliqué. Elle a beaucoup d’intuitions et d’images. Et je ressors de nos discussions très secouée, avec de nouvelles visions. Ça m’aide ensuite », souligne Pascale Senellart, qui a cosigné plusieurs articles avec elle. « C’est original d’avoir une personne qui a été expérimentatrice, puis qui est passée à la théorie. Elle ne se perd pas dans des détails trop techniques, note Benjamin Huard, professeur à l’ENS Lyon, coauteur des articles de 2017 et 2026 sur le moteur quantique. En plus, cela lui permet de proposer des idées testables expérimentalement. » « J’aime bien voir à travers les équations », résume-t-elle pour signifier que sa priorité n’est pas la mathématisation des questions.
En conclusion de l’entretien accordé lors de son dernier passage à Paris, fin novembre 2025, elle montre la photo de son animal de compagnie. Un chat ? Non, un petit basset griffon vendéen. Imprévisible mécanique quantique.
Frédéric Moynier, le cosmochimiste qui a décroché la Lune (par Gary Dagorn, publié le 7 mars 2026)
Reconnu internationalement pour ses travaux, ce spécialiste des rapports isotopiques des métaux est l’un des rares chercheurs à travailler sur les roches lunaires américaines aussi bien que chinoises.
© Agnès Dherbeys/MYOP pour Le Monde
Viser la Lune, ça ne lui fait pas peur. Mais on n’ira pas jusqu’à parler d’« usure », comme Amel Bent dans sa chanson Ma philosophie, car Frédéric Moynier est plutôt du genre infatigable et n’est pas si facile à attraper. Entre deux rendez-vous à Washington et en Chine, le chercheur de l’Institut de physique du globe de Paris (IPGP) nous reçoit dans son bureau, à deux pas du Muséum national d’histoire naturelle, qui abrite l’une des plus larges collections de roches du monde, y compris d’origine extraterrestre. Pas de quoi impressionner notre hôte du jour, qui conserve dans son bureau des échantillons des astéroïdes Ryugu et Bénou, rapportés sur la Terre par les agences spatiales japonaise et américaine au prix d’audacieuses missions. Ces quelques grains conservés dans de lourds conteneurs spéciaux dont la paroi métallique fait plusieurs centimètres d’épaisseur ne sont pas les seuls trésors sur lesquels travaille ce cosmochimiste.
Son coffre-fort contient également des roches lunaires du programme Apollo et de la mission Chang’e-5. Car Frédéric Moynier, qui deviendra en avril directeur adjoint de la recherche à l’IPGP, est l’un des rares chercheurs au monde à travailler sur les roches lunaires des programmes à la fois américains et chinois. Une reconnaissance internationale qui va de pair avec celle du domaine dont il s’est fait très tôt l’un des grands spécialistes, et qui est devenu indispensable dans notre compréhension de l’histoire du Système solaire, celui de la géochimie isotopique des métaux.
L’idée de cette technique est relativement simple : il s’agit de mesurer dans un échantillon le rapport de quantité entre plusieurs isotopes de métaux (cuivre, zinc, etc.) et de tenter d’en déduire les processus physiques et chimiques qui l’expliquent. La méthode est similaire à la datation au carbone 14, qui vise à comparer la quantité de cet isotope à celles des carbone 12 et 13. A une différence près, tout de même : dans le cas de la datation, nous savons ce qui produit un rapport isotopique différent (la mort de l’organisme vivant), alors que, pour les métaux présents dans les roches, l’enquête n’est pas si facile.
© Agnès Dherbeys/MYOP pour Le Monde
Ces variations sont si minimes qu’elles ont longtemps été extrêmement difficiles à mesurer, et donc pensées comme négligeables. Jusqu’au début des années 2000, où le département de géochimie de l’Ecole normale supérieure de Lyon reçoit l’un des premiers spectromètres de masse à haute résolution du monde. « C’était toute une épopée, à l’époque, de faire marcher cette machine, et Frédéric était parmi les étudiants qui y ont participé », se souvient Marc Chaussidon, chercheur en cosmochimie et directeur de l’IPGP. Frédéric Moynier, qui vient d’y compléter une licence, puis une maîtrise, entame alors une thèse sur le sujet. « J’ai eu la chance d’étudier des méthodes qui, il y a vingt-cinq ans, ont vraiment été développées à Lyon, acquiesce l’intéressé. Au lieu de tracer uniquement l’histoire du carbone, de l’oxygène ou des éléments radioactifs, cela a permis de tracer l’origine des éléments majeurs de la Terre comme le fer, le magnésium, et plus mineurs, comme le zinc ou le cuivre. »
« Vision interdisciplinaire »
Sa thèse soutenue en 2006, les choses vont aller très vite pour ce natif de Manosque (Alpes-de-Haute-Provence), qui traverse l’Atlantique pour faire son année postdoctorale à l’université de Californie à Davis, avant d’accepter, en 2008, un poste de professeur assistant à l’université Washington de Saint-Louis, où il dirige – déjà – son premier laboratoire. « On est très indépendants, aux Etats-Unis : on arrive et on doit se débrouiller. Monter un labo à partir de zéro, devoir acheter les machines, cela a été très formateur », souligne Frédéric Moynier.
En 2014, le Provençal revient en France, où l’IPGP lui propose un poste de chercheur dans une nouvelle équipe qui doit réunir des cosmochimistes, des astrophysiciens et des géophysiciens. Un aspect pluridisciplinaire qu’apprécie particulièrement le chercheur. « Ça donne une dimension que je n’avais pas aux Etats-Unis », confie-t-il.
Ce goût de Frédéric Moynier pour le dialogue entre les spécialités tient en partie au fait que les applications potentielles de la géochimie isotopique dépassent très largement celles des sciences planétaires. « Frédéric a une vision interdisciplinaire très forte. On acquiert des visions différentes, des modes de pensée différents. Des problématiques regardées par un biologiste, par un chimiste, par un géologue, par un physicien, ont des couleurs différentes, un relief différent, et Frédéric est curieux de ça », raconte Francis Albarède, son codirecteur de thèse, et l’un des pionniers du domaine.
© Agnès Dherbeys/MYOP pour Le Monde
Ensemble, les deux chercheurs, devenus amis, ont travaillé à appliquer leurs savoirs à d’autres domaines, comme la médecine, où les enjeux ne manquent pas. « Une des conséquences d’Alzheimer, par exemple, est d’affecter le bilan des métaux du patient, notamment dans le cerveau, où se forment des plaques enrichies en zinc, en fer et en cuivre. L’idée était de savoir si l’on peut se servir des isotopes pour poser des diagnostics », précise le chercheur, qui ne se lasse pas de suivre de nouvelles pistes. « On discute beaucoup, aussi, avec des entreprises qui luttent contre la fraude alimentaire, de manière à retrouver l’origine des aliments avec les isotopes », poursuit-il.
Des travaux que certains pairs n’ont pas manqué de critiquer et d’assimiler à de la dispersion. « C’est quelqu’un qui fonce, confirme la géochimiste Janne Blichert-Toft, sa codirectrice de thèse. Il travaille beaucoup, il veut tout faire, mais c’était génial de travailler avec lui, parce qu’il avait un esprit ouvert. » « Il est toujours prêt à partir sur un projet ou à tester une idée », remarque pour sa part Marc Chaussidon, qui loue la créativité de Frédéric Moynier : « Un chercheur doit savoir prendre des risques, être capable d’essayer des choses qui paraissent très difficiles ou que les autres ont abandonnées », défend-il.
« Une nouvelle ère »
Si Frédéric Moynier est reconnu dans les sciences planétaires, c’est aussi parce que les cosmochimistes n’ont jamais eu autant de roches extraterrestres à analyser et à faire parler. « J’ai cette chance d’être arrivé dans une nouvelle ère avec le retour d’échantillons, parce qu’il n’y en a pas eu pendant trente ans. Cela a relancé énormément l’intérêt pour la compréhension du Système solaire », témoigne l’intéressé.
Coresponsable scientifique de l’analyse chimique sur la mission Hayabusa-2 de l’agence spatiale japonaise, qui a rapporté, en 2020, des échantillons de l’astéroïde Ryugu, Frédéric Moynier doit également participer à une autre mission japonaise, MMX (pour « Martian Moons Exploration »), menée en coopération avec l’Agence spatiale européenne et qui doit rendre visite à Phobos, le plus gros des deux petits satellites de Mars. Décollage prévu à l’automne 2026, retour des fragments en 2031.
Mais c’est surtout en Chine que le chercheur de 47 ans a tissé beaucoup de liens ces dernières années, à la faveur des missions de retour d’échantillons lunaires Chang’e, les premières depuis la mission soviétique Luna-24, en 1976. Frédéric Moynier est ainsi le premier chercheur hors de Chine à avoir reçu, en avril 2025, des échantillons lunaires chinois. « Un immense honneur », a témoigné le chercheur, que seules six autres équipes dans le monde partageront.
Comme beaucoup d’autres dans la communauté scientifique, Frédéric Moynier est impressionné par la montée en puissance des Chinois dans les sciences planétaires et les missions spatiales, et loue la fraîcheur de leur regard. « Ils sont arrivés sans filtre sur la géologie lunaire, avec des idées nouvelles à côté desquelles on peut passer quand on a le nez dans le guidon », apprécie le chercheur. Le cosmochimiste n’a pas fini de dévoiler les mystères de la formation de notre vieux compagnon gris, ou d’autres objets. « J’aime bien dire qu’on fait de l’astrophysique avec un microscope, glisse-t-il, car, dans un caillou, on va pouvoir raconter toute une histoire du Système solaire. »
Correctif du 11 mars à 11h34 : M. Moynier n’a pas pris ses fonctions de directeur adjoint de la recherche de l’IPGP en janvier, il les prendra en avril.
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