La physique quantique : aux frontières du réel

A physicist's best friend: Quantum coherence in diamond augments fluorescence thermometry (Phys.org) —Thermometry – the measurement of temperature – is critical to a wide range of applications, including many industrial processes, biomedical monitoring, and environmental regulatory systems. However, measuring temperature in the presence of high RF (radio frequency) or other electromagnetic fields – such as are found in aerospace, automotive and medical systems – cannot be accomplished using electrical thermometric probes. In these cases, optical sensors that allow scientists to perform thermometry based on thermally-driven changes in fluorescence (brightness) are the instrument of choice. Recently, scientists at the University of California, Santa Barbara, Ames Laboratory, and the University of Chicago have demonstrated extremely sensitive fluorescence thermometry techniques based on nitrogen vacancy (NV) centers in diamond – paramagnetic defects in which electron spins can be manipulated at room temperature by applying a combination of microwave radiation and light. Prof.

Théorie d'Everett Le paradoxe du chat de Schrödinger dans l’interprétation d’Everett des mondes multiples (many worlds). Ici, chaque évènement est une bifurcation. Le chat est à la fois mort et vivant, avant même l'ouverture de la boite, mais le chat mort et le chat vivant existent dans des bifurcations différentes de l'univers, qui sont tout aussi réelles l'une que l'autre. La théorie d'Everett, appelée parfois théorie des états relatifs, théorie des mondes multiples (many-worlds) ou théorie des observateurs multiples (many-minds), est une formulation de la mécanique quantique fondée uniquement sur l'évolution déterministe de l’équation de Schrödinger, qui, appliquée à l’univers entier, régit son état quantique. Cependant, en l’absence du processus de réduction du paquet d’onde, l’univers se trouve ramifié en une superposition d'un nombre astronomique de mondes séparés. Everett montre que le processus 2 suffit pour retrouver toutes les prédictions de la formulation conventionnelle. Portail de la physique

Quantum Weirdness Replaced by Classical Fluid Dynamics – The Resonance Project Foundation A French team of scientists, led by Physicists Yves Couder and Emmanuel Fort, investigated alternative possibilities in the wave-particle duality interpretation of the double slit experiment by observing bouncing droplets in a vibrating oil bath. The remarkable results have caught the attention of the public eye as this approach may resolve some of the weirdest behaviors of particles at the quantum scale. Couder and Fort demonstrate in a simple experiment that fluid dynamics may be the classical underlying mechanism of quantum particles apparent strange behaviors without resorting to the need for a mysterious and seemingly magical interpretation of modern quantum theory. It is my firm belief that the last seven decades of the twentieth century will be characterized in history as the dark ages of theoretical physics. I no longer regard this [statistical] interpretation as a finally satisfactory one, even if it proves useful in practice. By: William Brown

Création de QUANTUM, le centre des sciences et technologies quantiques de l’Université Paris-Saclay L’Université Paris-Saclay joue un rôle majeur dans le domaine des sciences et technologies quantiques en France et dans le monde. Elle crée ce jour, en partenariat avec plusieurs industriels et organismes de recherche, QUANTUM, le centre interdisciplinaire des sciences et technologies quantiques de Paris-Saclay. Des progrès majeurs ont été réalisés durant la dernière décennie. L’entrée en jeu de grands industriels et la maîtrise des technologies quantiques sont perçues par les Etats comme un enjeu crucial pour leur souveraineté. Dans ce contexte où une révolution technologique est en cours au niveau international pour exploiter les propriétés spécifiques à la mécanique quantique comme la superposition quantique, l’intrication et le contrôle des systèmes quantiques individuels, les forces de l'Université Paris-Saclay contribuent à la recherche et au développement de tous les domaines stratégiques des sciences et technologies quantiques. Quantum@Université Paris-Saclay est organisé pour :

Du quantique dans l’écoulement de l’eau Le niveau monte. Bientôt pour devenir plombier, il faudra maîtriser la physique quantique, cette théorie des particules dont on se demande bien comment elle aiderait à régler des soucis de tuyaux. Pourtant, sans elle, impossible de résoudre un problème de plomberie vieux d’une quinzaine d’années, à en croire un article paru dans Nature, le 3 février. Depuis plusieurs années, les physiciens ont découvert que l’eau s’écoule 10 000 fois plus vite dans de microscopiques tubes de quelques dizaines de nanomètres de diamètre fait en carbone. Pour expliquer ces phénomènes, Lydéric et Marie-Laure Bocquet (ENS Paris) avec Nikita Kavokine (ENS Paris et Institut Flatiron à New York) ont profité des périodes de confinement pour se plonger dans la littérature scientifique, y compris dans des grimoires que leurs spécialités, la chimie et l’hydrodynamique, ignoraient jusqu’alors. Ils ont ensuite testé une première hypothèse quantique. Idem pour l’effet du diamètre du tuyau.

L'UE annonce le développement d'une infrastructure de télécommunication quantique C’est inédit. Pour la première fois en Europe, une infrastructure quantique doit voir le jour dans le but de renforcer la sécurité dans plusieurs domaines. La finance, la santé ou encore les télécommunications font partie des objectifs visés par ce nouveau programme. Futura Sciences a échangé à ce propos avec Mathias Van Den Bossche, Quantum technology roadmap leader et Marko Erman, CTO de Thales. Le quantique : un moyen de résoudre des problèmes complexes Si certains considèrent la course aux technologies quantiques comme la nouvelle ruée vers l’or, il est important de préciser que la physique quantique ne date pas d’hier. La Commission européenne vient d’inaugurer un projet qui porte le nom de OPENQKD. OPENQKD : un projet pluridisciplinaire européen Le terme QKD signifie Quantum Key Distribution : en français, distribution de clés quantiques. Les technologies quantiques n’en sont qu’à leurs débuts

Un effet quantique serait à l’origine des mutations spontanées de l'ADN ⇧ [VIDÉO] Vous pourriez aussi aimer ce contenu partenaire (après la pub) La complexité de toute forme de vie sur Terre se base principalement sur la précision de l’information génétique, compressée dans chaque cellule qui la compose. Cependant, il arrive que cette précision subisse des erreurs pouvant conduire à des incompatibilités ou des mutations de l’ADN. Il suffit que la nature des liaisons hydrogène entre les paires de bases change très légèrement pour qu’un défaut d’appariement se produise. L’effet tunnel quantique serait notamment impliqué dans ces « accidents » de liaison, qui surviennent plus souvent qu’on ne le pensait jusqu’ici. James Watson et Francis Crick se sont inspirés des travaux de Rosalind Franklin et Maurice Wilkins pour découvrir en 1952 la structure en double hélice de l’ADN. Un défaut dans la liaison hydrogène peut rompre cet équilibre strict en faisant s’assembler les mauvaises paires de bases, et entraîner ainsi ce que l’on appelle une incompatibilité d’ADN.

Physique quantique La physique quantique est l'appellation générale d'un ensemble de théories physiques nées au XXe siècle. Avec la relativité, cette branche de la physique marque une rupture comparé à ce qu'on nomme désormais la physique classique, qui regroupe la totalité des théories et principes physiques admis au XIXe siècle, cette dernière ayant échoué dans la description de l'infiniment petit — atomes, particules — et dans celle de certaines propriétés du rayonnement électromagnétique. La physique quantique comprend : Scientists invent 'quantum flute' that can make particles of light move together University of Chicago physicists have invented a "quantum flute" that, like the Pied Piper, can coerce particles of light to move together in a way that's never been seen before. Described in two studies published in Physical Review Letters and Nature Physics, the breakthrough could point the way towards realizing quantum memories or new forms of error correction in quantum computers, and observing quantum phenomena that cannot be seen in nature. Assoc. Prof. David Schuster's lab works on quantum bits—the quantum equivalent of a computer bit—which tap the strange properties of particles at the atomic and sub-atomic level to do things that are otherwise impossible. In this experiment, they were working with particles of light, known as photons, in the microwave spectrum. The system they devised consists of a long cavity made in a single block of metal, designed to trap photons at microwave frequencies. But their oddest discovery was the way the photons behaved together.

Physique quantique Hiérarchie des systèmes physiques dans l'infiniment petit et domaines scientifiques associés (les nombres indiquent les changements d'échelle entre chaque niveau). La physique quantique est un ensemble de théories physiques nées au XXe siècle, qui décrivent le comportement des atomes et des particules et permettent d'élucider certaines propriétés du rayonnement électromagnétique. Comme la théorie de la relativité, les théories dites « quantiques » marquent une rupture avec ce qu'on appelle maintenant la physique classique, qui regroupe les théories et principes physiques connus au XIXe siècle — notamment la mécanique newtonienne et la théorie électromagnétique de Maxwell —, et qui ne permettait pas d'expliquer certaines propriétés physiques. La physique quantique recouvre l'ensemble des domaines de la physique où l'utilisation des lois de la mécanique quantique est une nécessité pour comprendre les phénomènes en jeu. Histoire[modifier | modifier le code] et autant de donner où L’énergie

À quoi ressemble le vide quantique ? Quoique suggère son nom, rien n’est plus opposé au vide que le vide dit "quantique". C’est un espace bel et bien habité, impossible à vider totalement, empli de ce qu’on pourrait appeler de la matière "fatiguée", constituée de particules dont l’existence, sans être perceptible, n’est que potentielle. Ces particules évoluent tels des fantômes, agités, certes, mais qui ne possèdent pas assez d’énergie pour pouvoir se matérialiser et devenir directement observables. Ces particules dites "virtuelles" s’ébrouent végétativement dans une ontologie molle, un peu comme un livre déjà écrit mais pas encore lu. Pour réveiller ces Belles au bois dormant et les faire exister vraiment, il faut leur offrir l’énergie qui manque à leur pleine incarnation. Ces particules peuvent être de diverses natures. La chronique est à écouter dans son intégralité en cliquant sur le haut de la page.

Spintronique : les électrons ne tournent pas rond dans les nanotubes Figure 2. En violet le mouvement de rotation d'un électron dans la paroi d'un nanotube, en vert le spin d'un électron. Crédit : Nature Spintronique : les électrons ne tournent pas rond dans les nanotubes - 2 Photos Le fonctionnement des composants de l’électronique classique, comme les diodes et les transistors, repose sur une manipulation des courants d’électrons à partir de leur charge. Depuis quelques années, une nouvelle électronique est en train d’émerger reposant sur le contrôle du spin des électrons : la spintronique. Plusieurs objectifs sont visés avec la spintronique. Dans le domaine de la nanoélectronique, les laboratoires du monde entier font la course pour maîtriser la technologie des nanotubes en carbone. Ce couplage spin-orbite entre le moment cinétique orbital de l’électron et son moment cinétique propre le doteront de plusieurs niveaux d’énergies apparaissant comme une structure fine dans le spectre d’émission et d'absorption d’un électron dans l’atome. Figure 1.

La révolution quantique : tout comprendre en un livre Le livre. Coïncidence bienvenue, la même semaine où le Français Alain Aspect recevait le prix Nobel de physique 2022, un de ses confrères, Julien Bobroff, publiait un ouvrage narrant le cœur du travail récompensé par l’académie suédoise. C’est heureux car le sujet, la physique quantique, est difficile. Et plus particulièrement ce qu’Alain Aspect a lui-même baptisé « la seconde révolution quantique ». Heureux aussi car cette vulgarisation est faite par l’un de ses plus brillants représentants, professeur à l’université Paris-Saclay, qui creuse ce terrain depuis plusieurs années. Soit avec ses étudiants, qui testent des méthodes pédagogiques innovantes, soit avec de futurs dessinateurs, graphistes, illustrateurs, soit encore avec le grand public sous forme de vidéos ou de conférences… Heureux, enfin, car ce livre suit le premier volet, en quelque sorte, qui présentait il y a deux ans seulement la première révolution quantique (La Quantique autrement, Flammarion, 2020).