La chromodynamique quantique (QCD) est la théorie fondamentale qui sous-tend l’interaction nucléaire forte. Elle régit les interactions à courte portée entre les quarks et les gluons, qui sont les constituants des protons et des neutrons. La QCD explique le confinement des quarks et des gluons dans ces particules. La compréhension des interactions fortes est cruciale pour l’analyse des données amassées par les expériences réalisées au Large Hadron Collider (LHC) au CERN. Les interactions fortes possèdent la propriété remarquable de devenir plus faibles à courte distance, ce qui permet l’usage de méthodes perturbatives pour étudier les processus à haute énergie. Au contraire, elles deviennent plus fortes à grande distance. Ce régime de couplage fort suggère l’emploi de théories effectives, ainsi que de théories voisines possédant des symétries attendues comme la supersymétrie maximale, ou encore de théories des cordes duales. La QCD requiert aussi des techniques non-perturbatives dans des situations qui impliquent un grand nombre de particules, même à couplage faible. Cela se produit dans la fonction d’onde d’un proton ou d’un noyau: la densité de gluons y augmente rapidement avec l’énergie jusqu’à saturer, une situation qui peut être traitée dans le cadre du condensat coloré vitreux. A haute température, la matière nucléaire subit une transition de déconfinement pour former un plasma de quarks et de gluons. Ses propriétés peuvent être étudiées dans les collisions de noyaux ultra-relativistes au LHC et au Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) à Brookhaven.