Cinq scientifiques travaillant au Japon, aux États-Unis, en Suisse et en Chine figurent en tête des pronostics pour le prix Nobel de physique 2026, avant l’annonce du prix le 6 octobre. Leurs travaux relèvent de trois axes de recherche qui concernent l’efficacité des écrans de téléphones et de téléviseurs, la conception de mémoires et d’ordinateurs moins énergivores, ainsi que le développement d’électroniques et de mesures électriques de haute précision.
Comment Clarivate repère les scientifiques influents
Ces noms figurent dans le programme des « chercheurs hautement cités », établi par Clarivate, une entreprise spécialisée dans l’information et l’analyse scientifiques. Les experts du programme analysent les données du Web of Science afin de repérer les études sur lesquelles se sont appuyés des milliers de chercheurs dans des travaux ultérieurs. Ils associent ensuite les indicateurs de citations à une évaluation qualitative de l’importance des découvertes et de leur influence sur l’évolution des sciences.
Cette méthode considère qu’une étude devenue le fondement des travaux d’autres chercheurs constitue un indicateur de l’influence scientifique de son auteur. Depuis le lancement du programme en 2002, 89 scientifiques sélectionnés par l’entreprise ont par la suite reçu des prix Nobel, selon son annonce publiée en septembre 2026.
Trois scientifiques améliorent l’efficacité des écrans OLED
La liste ne constitue toutefois pas une nomination officielle au prix et ne signifie pas que les scientifiques retenus le remporteront la même année. Plusieurs années peuvent s’écouler entre l’inclusion d’un chercheur dans les pronostics du programme et l’obtention du Nobel. Le premier axe réunit trois scientifiques dont les travaux ont contribué à améliorer l’efficacité des diodes électroluminescentes organiques, connues sous l’abréviation « OLED » et utilisées dans un grand nombre d’écrans de téléphones et de téléviseurs.
Il s’agit de Chihaya Adachi, professeur émérite et directeur du Centre de recherche sur la photonique et l’électronique organiques de l’université de Kyushu, au Japon, de Stephen Forrest, professeur d’ingénierie à l’université du Michigan, aux États-Unis, et de Mark Thompson, professeur de chimie, de génie chimique et de science des matériaux à l’université de Californie du Sud.
Les dispositifs OLED reposent sur le passage de l’électricité à travers de fines couches organiques, ce qui conduit leurs molécules à des états contenant une énergie supplémentaire pouvant être libérée sous forme de lumière. Toutefois, les matériaux de première génération ne pouvaient, en théorie, exploiter qu’un quart des états excités produits électriquement, tandis que les autres se trouvaient dans des configurations difficiles à convertir directement en lumière.
Forrest et Thompson, avec leurs collègues, ont contribué à dépasser cette limite en développant des matériaux phosphorescents contenant des métaux lourds. Ces matériaux ont permis d’exploiter les états excités auparavant perdus, jusqu’à pouvoir, en théorie, utiliser tous les états produits. Adachi a, lui, développé une autre approche, appelée « fluorescence retardée activée thermiquement ».
Dans ce mécanisme, les molécules utilisent une faible quantité d’énergie thermique pour ramener les états piégés vers une voie pouvant émettre de la lumière, sans recourir aux métaux lourds utilisés par l’autre approche. Cette efficacité concerne l’exploitation des états excités et ne signifie pas que toute l’électricité consommée par le dispositif est transformée en lumière atteignant l’œil.
La présence des trois scientifiques dans la liste s’appuie sur leur capacité à transformer une compréhension détaillée du comportement quantique des molécules en une technologie largement utilisée. Leurs recherches ont contribué à produire des écrans plus efficaces et ouvert la voie à une réduction de la consommation d’énergie et de la dépendance aux métaux rares. Leur influence s’étend ainsi de l’étude du transfert d’énergie dans la matière aux appareils utilisés au quotidien.
Spaldin ouvre la voie à des mémoires moins énergivores
Le deuxième axe concerne les travaux de Nicola Spaldin, professeure au département des sciences des matériaux de l’École polytechnique fédérale de Zurich, sélectionnée pour ses contributions théoriques fondatrices dans le domaine des « matériaux multiferroïques » à température ambiante. Ces matériaux rares se caractérisent par la coexistence de propriétés magnétiques et électriques.
Leur importance tient au lien réciproque entre ces deux propriétés: il est possible de contrôler le magnétisme du matériau au moyen d’un champ électrique, ou son comportement électrique au moyen d’un champ magnétique. En théorie, cela permettrait de stocker l’information dans l’orientation magnétique, puis de la contrôler à l’aide d’un champ électrique, ouvrant la voie à des mémoires moins énergivores.
L’obstacle scientifique tenait au fait que les conditions microscopiques favorisant l’apparition de l’une des propriétés pouvaient empêcher l’apparition de l’autre. Dans une étude influente publiée en 2000, Spaldin a expliqué pourquoi le magnétisme et les propriétés électriques coexistent rarement dans un même matériau. La modélisation informatique a ensuite contribué à identifier des matériaux et des agencements atomiques capables de surmonter ces obstacles.
Les travaux de Spaldin ont fourni aux chercheurs des règles utilisables pour concevoir de nouveaux matériaux, plutôt que de se limiter à les rechercher par expérimentation. Les applications potentielles de cet axe résident dans la possibilité de produire des ordinateurs et des mémoires plus compacts et moins gourmands en électricité. Le troisième axe concerne les recherches de Qi-Kun Xue, président de l’Université sudiste des sciences et technologies de Chine et professeur à l’université Tsinghua.
Xue observe l’effet Hall quantique anormal
Son nom est associé à la première observation expérimentale de l’« effet Hall quantique anormal », que son équipe a annoncé avoir réalisée dans une étude publiée par la revue « Science » en 2013, en collaboration avec des chercheurs d’autres institutions. Dans les fils ordinaires, les électrons rencontrent des obstacles au cours de leur déplacement et une partie de l’énergie électrique se transforme en chaleur.
Dans certains états quantiques particuliers, des canaux peuvent toutefois se former sur les bords du matériau et transporter le courant sans dissipation d’énergie dans le cas idéal. L’effet Hall quantique classique nécessitait des champs magnétiques puissants, ce qui compliquait son utilisation dans les appareils.
L’équipe de Xue a fabriqué des films extrêmement minces d’un « isolant topologique » auquel avaient été ajoutés des atomes magnétiques, puis observé le comportement quantique caractéristique sans appliquer de champ magnétique extérieur pendant la mesure. Cette avancée a fait passer au laboratoire un phénomène prédit par les théories et montré qu’il pouvait être obtenu grâce au magnétisme interne du matériau, ouvrant des perspectives pour une électronique moins énergivore et des mesures électriques de très haute précision.
