C'est dans les années 1920 que l'hypothèse selon laquelle toute particule de matière est également une onde est vérifiée. Cette " dualité onde-corpuscule " est un des fondements de la physique quantique, et un de ses éléments les plus paradoxaux. Pour observer ces propriétés ondulatoires avec des atomes ou des molécules, il faut que leur mouvement soit très lent, et donc qu'ils soient très froids.
C'est à cela que se consacre Jean Dalibard : refroidir des gaz d'atomes au plus près du zéro absolu, vers –270°C. Pour cela, il utilise des lasers, qui viennent s'opposer au mouvement des particules pour les ralentir. Cette prouesse expérimentale a conduit à des avancées majeures en physique fondamentale, et peut fournir une voie d'approche vers un futur ordinateur quantique.
De manière très pédagogique, en inscrivant ses recherches dans le fil de l'histoire des sciences, Jean Dalibard nous dévoile certaines des propriétés les plus surprenantes de l'infiniment petit.