Les scientifiques développent les échelles quantiques
Une collaboration germano-espagnole prévoit d'utiliser la mécanique quantique (l'étude de petits objets inanimés tels que des atomes uniques) pour identifier les propriétés quantiques dans des objets plus grands, composés de dizaines de millions d'atomes, dont le virus de la grippe. Les détails de leur approche unique en son genre sont publiés dans la revue New Journal of Physics. L'étude est soutenue par le projet SCALA («Scalable quantum computing with light and atoms»), financé à hauteur de 9,36 millions d'euros au titre du domaine thématique «Technologies de la société de l'information» (TSI) du sixième programme-cadre (6e PC). «La caractéristique la plus frappante de la mécanique quantique est l'existence d'états de superposition, où un objet semble se trouver simultanément dans différentes situations», expliquent les auteurs. L'existence de ces états, ajoutent-ils, a été testée auparavant sur de petits éléments tels que les atomes, les ions, les électrons et les photons. Toutefois, des avancées récentes dans ce domaine ont démontré qu'il est possible de créer des superpositions de collections de photons et d'atomes. Ces avancées ont poussé des scientifiques de l'institut Max Planck d'optique quantique en Allemagne et de l'institut de sciences photoniques en Espagne à mener une expérience pour tester les phénomènes mécaniques quantiques sur de plus grandes échelles. Ces phénomènes comprennent les états de superposition et l'enchevêtrement, où la matière est connectée physiquement à des formes sous-atomiques distantes. L'équipe a basé ses travaux sur les principes du chat de Schrödinger, une expérience de pensée emblématique en mécanique quantique. Imaginée en 1935 par le physicien autrichien Erwin Schrödinger, cette expérience illustre la théorie quantique de la superposition grâce à un chat vivant ou mort, en fonction de l'évènement antérieur. Les chercheurs utiliseront la précision des lasers pour capturer des objets plus grands dans un espace contigu, que l'on appelle «cavité optique», pour ramener l'objet à un «état fondamental». Ils ont ensuite tenté d'ajouter un photon au laser pour provoquer une superposition. D'après eux, si cette nouvelle technique se révèle fructueuse, elle pourrait permettre de réaliser de nouveaux tests sur les virus et d'autres éléments plus grands. Les chercheurs déclarent: «Nous espérons que ce système, en plus d'offrir une nouvelle technologie quantique, nous permettra de tester la mécanique quantique à de plus grandes échelles en préparant des superpositions macroscopiques d'objets à l'échelle nano- et micrométrique. Ceci nous permettrait d'utiliser des micro-organismes plus complexes, et ainsi de tester le principe de la superposition quantique avec des organismes vivants en les utilisant dans des expériences d'optique quantique. Notre article constituera un point de départ pour l'expérimentation de questions fondamentales, telles que le rôle de la vie et de la conscience dans la mécanique quantique», concluent les auteurs.
Pays
Allemagne, Espagne