Le 6 mai dernier, le CERN a accueilli son tout premier atelier destiné à faire connaître tous les aspects de la science et de la technologie quantiques auprès des élèves du secondaire. L’atelier était organisé conjointement par l’initiative Technologie quantique du CERN (Quantum Technology Initiative, QTI) et les membres de QPlayLearn (Finlande) dans le cadre de la Journée internationale de la science et de la technologie quantiques (World Quantum Day 2023).

Au total, 30 élèves enthousiastes, scolarisés dans les écoles françaises et suisses de la région, ont assisté à l’atelier. Pendant cette manifestation, qui a duré une demi-journée, les élèves, âgés de 15 à 18 ans, ont pu découvrir le domaine fascinant de la science et de la technologie quantiques. 

L’atelier a débuté par une conférence en français de Su Yeon Chang, doctorante en informatique quantique au CERN. Pendant sa conférence, Su Yeon Chang a défini la physique quantique et expliqué le fonctionnement de ses concepts fondamentaux. Elle a aussi abordé les principes élémentaires de l’informatique quantique, et les défis actuels et potentiels de la discipline. 

Les élèves ont ensuite pris part à une séance interactive d’apprentissage par le jeu, sous la forme d’un tournoi. Répartis par petits groupes de trois, ils ont tour à tour participé à sept jeux quantiques, cumulant les points en fonction du nombre et de la complexité des niveaux atteints. Chaque jeu portait sur un concept précis de la physique quantique, tels que les états quantiques, la superposition quantique, l’intrication quantique et l’effet tunnel. Tout en suivant les instructions données et en jouant, les élèves ont renforcé leur représentation intuitive des différents principes à la base de la physique quantique. Sous la supervision de mentors, présents à chaque étape du tournoi, ils ont pu poser des questions et approfondir leur compréhension d’un concept précis avant de passer au jeu suivant. 

« Nous avons beaucoup appris en une seule demi-journée. Cela a commencé par une conférence, puis il y a eu des jeux amusants et intéressants, commente William Schwager, élève du Collège Sismondi de Genève. Je recommanderais sans réserve cet atelier à toute personne qui s’intéresse à la science. » 

Au terme de l’atelier, les résultats ont été proclamés et les trois équipes gagnantes se sont vu décerner un certificat. Des cadeaux sur le thème de la physique quantique ont également été remis à chaque participant pour les encourager à continuer leur exploration de la science et de la technologie quantiques sous toutes leurs facettes. 

« Il est essentiel de promouvoir un enseignement précoce de la physique quantique pour qu’il soit possible de former une génération de chercheurs et d’ingénieurs capable de développer et d’utiliser les technologies quantiques à l’avenir, déclare Alberto Di Meglio, coordinateur de l’initiative Technologie quantique du CERN. En permettant aux élèves d’explorer des sujets nouveaux ou qui viennent en complément de leur programme, d’une façon à la fois accessible et intéressante, nous contribuons à former les experts quantiques et à mettre en place les écosystèmes quantiques de demain. » 

L’atelier a remporté un franc succès. Il n’aurait pu être organisé sans l’appui de l’équipe QPlayLearn, qui a fourni le contenu utilisé pour la séance d’apprentissage par le jeu. QPlayLearn rassemble des physiciens quantiques, des spécialistes de l’éducation et des sciences sociales et des professionnels de la communication, qui s’emploient à enseigner la beauté de la physique quantique et à sensibiliser aux impacts des technologies quantiques d’une façon attrayante et claire, sans sacrifier la précision. 

‏« Nous croyons à l’importance que revêtent l’éducation scientifique et les connaissances scientifiques pour la société. Nous pensons également que l’apprentissage peut être à la fois amusant et efficace et devrait toujours prendre en compte la multiplicité des besoins et des expériences, affirme Caterina Foti, coordinatrice de QPLayLearn. La conception d’outils interactifs novateurs destinés à un enseignement multiniveau, adapté à tous les publics potentiels, est au cœur de notre mission. »