{"id":122153,"date":"2023-06-04T12:01:58","date_gmt":"2023-06-04T12:01:58","guid":{"rendered":"https:\/\/yogaesoteric.net\/?p=122153"},"modified":"2023-06-04T12:01:58","modified_gmt":"2023-06-04T12:01:58","slug":"les-scientifiques-ouvrent-la-voie-a-la-manipulation-de-la-lumiere-quantique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/yogaesoteric.net\/fr\/les-scientifiques-ouvrent-la-voie-a-la-manipulation-de-la-lumiere-quantique\/","title":{"rendered":"Les scientifiques ouvrent la voie \u00e0 la manipulation de la \u00ab lumi\u00e8re quantique \u00bb"},"content":{"rendered":"

Pour la premi\u00e8re fois, des scientifiques de l\u2019universit\u00e9 de Sydney et de l\u2019universit\u00e9 de B\u00e2le, en Suisse, ont d\u00e9montr\u00e9 qu\u2019il \u00e9tait possible de manipuler et d\u2019identifier un petit nombre de photons en interaction \u2013 des paquets d\u2019\u00e9nergie lumineuse \u2013 avec une corr\u00e9lation \u00e9lev\u00e9e.<\/p>\n

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Repr\u00e9sentation artisitque de la fa\u00e7on dont les photons se lient entre eux apr\u00e8s une interaction avec un atome artificiel<\/figcaption><\/figure>\n

Cette r\u00e9alisation sans pr\u00e9c\u00e9dent constitue une \u00e9tape importante dans le d\u00e9veloppement des technologies quantiques. Elle a \u00e9t\u00e9 publi\u00e9e le 20 mars dans la revue Nature Physics<\/em>.<\/p>\n

L\u2019\u00e9mission stimul\u00e9e de lumi\u00e8re, postul\u00e9e par Einstein en 1916, est largement observ\u00e9e pour de grands nombres de photons et a jet\u00e9 les bases de l\u2019invention du laser. Cette recherche a permis d\u2019observer l\u2019\u00e9mission stimul\u00e9e pour des photons uniques.<\/p>\n

Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, les scientifiques ont pu mesurer le d\u00e9lai direct entre un photon et une paire de photons li\u00e9s se diffusant \u00e0 partir d\u2019un seul point quantique, un type d\u2019atome cr\u00e9\u00e9 artificiellement.<\/p>\n

\u00ab Cela ouvre la voie \u00e0 la manipulation de ce que nous pouvons appeler la ” lumi\u00e8re quantique ” <\/em>\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 le Dr Sahand Mahmoodian, de l\u2019\u00e9cole de physique de l\u2019universit\u00e9 de Sydney et co-auteur principal de la recherche.<\/p>\n

Le Dr Mahmoodian a ajout\u00e9 : \u00ab Cette science fondamentale ouvre la voie \u00e0 des avanc\u00e9es dans les techniques de mesure quantique et l\u2019informatique quantique photonique <\/em>\u00bb.<\/p>\n

En observant l\u2019interaction de la lumi\u00e8re avec la mati\u00e8re il y a plus d\u2019un si\u00e8cle, les scientifiques ont d\u00e9couvert que la lumi\u00e8re n\u2019\u00e9tait ni un faisceau de particules, ni une onde d\u2019\u00e9nergie, mais qu\u2019elle pr\u00e9sentait les deux caract\u00e9ristiques, ce que l\u2019on appelle la dualit\u00e9 onde-particule.<\/p>\n

La fa\u00e7on dont la lumi\u00e8re interagit avec la mati\u00e8re continue de fasciner les scientifiques et l\u2019imagination humaine, tant pour sa beaut\u00e9 th\u00e9orique que pour ses puissantes applications pratiques.<\/p>\n

Qu\u2019il s\u2019agisse de la fa\u00e7on dont la lumi\u00e8re traverse les vastes espaces du milieu interstellaire ou du d\u00e9veloppement du laser, la recherche sur la lumi\u00e8re est une science vitale qui a d\u2019importantes applications pratiques. Sans ces fondements th\u00e9oriques, pratiquement toutes les technologies modernes seraient impossibles. Pas de t\u00e9l\u00e9phones portables, pas de r\u00e9seaux de communication mondiaux, pas d\u2019ordinateurs, pas de GPS, pas d\u2019imagerie m\u00e9dicale moderne.<\/p>\n

L\u2019un des avantages de l\u2019utilisation de la lumi\u00e8re dans la communication \u2013 par l\u2019interm\u00e9diaire de fibres optiques \u2013 est que les paquets d\u2019\u00e9nergie lumineuse, les photons, n\u2019interagissent pas facilement les uns avec les autres. Cela permet un transfert d\u2019informations \u00e0 la vitesse de la lumi\u00e8re presque sans distorsion.<\/p>\n

Cependant, nous voulons parfois que la lumi\u00e8re interagisse. C\u2019est l\u00e0 que les choses se compliquent.<\/p>\n

Par exemple, la lumi\u00e8re est utilis\u00e9e pour mesurer de petites variations de distance \u00e0 l\u2019aide d\u2019instruments appel\u00e9s interf\u00e9rom\u00e8tres. Ces outils de mesure sont aujourd\u2019hui monnaie courante, que ce soit dans l\u2019imagerie m\u00e9dicale de pointe, pour des t\u00e2ches importantes mais peut-\u00eatre plus prosa\u00efques comme le contr\u00f4le de la qualit\u00e9 du lait, ou sous la forme d\u2019instruments sophistiqu\u00e9s tels que le LIGO, qui a mesur\u00e9 pour la premi\u00e8re fois les ondes gravitationnelles en 2015.<\/p>\n

Les lois de la m\u00e9canique quantique fixent des limites \u00e0 la sensibilit\u00e9 de ces appareils.<\/p>\n

Cette limite est fix\u00e9e entre la sensibilit\u00e9 d\u2019une mesure et le nombre moyen de photons dans l\u2019appareil de mesure. La lumi\u00e8re laser classique est diff\u00e9rente de la lumi\u00e8re quantique.<\/p>\n

Natasha Tomm, de l\u2019universit\u00e9 de B\u00e2le, co-auteur principal de l\u2019\u00e9tude, a d\u00e9clar\u00e9 : \u00ab Le dispositif que nous avons construit induit des interactions si fortes entre les photons que nous avons pu observer la diff\u00e9rence entre l\u2019interaction d\u2019un photon et celle de deux photons <\/em>\u00bb.<\/p>\n

\u00ab Nous avons observ\u00e9 qu\u2019un photon \u00e9tait retard\u00e9 plus longtemps que deux photons. Avec cette interaction photon-photon tr\u00e8s forte, les deux photons deviennent intriqu\u00e9s sous la forme de ce que l\u2019on appelle un \u00e9tat li\u00e9 \u00e0 deux photons <\/em>\u00bb.<\/p>\n

Ce type de lumi\u00e8re quantique pr\u00e9sente l\u2019avantage de pouvoir, en principe, effectuer des mesures plus sensibles avec une meilleure r\u00e9solution en utilisant moins de photons. Cela peut s\u2019av\u00e9rer important pour les applications en microscopie biologique, lorsque de fortes intensit\u00e9s lumineuses peuvent endommager les \u00e9chantillons et que les caract\u00e9ristiques \u00e0 observer sont particuli\u00e8rement petites.<\/p>\n

\u00ab En d\u00e9montrant que nous pouvons identifier et manipuler les \u00e9tats li\u00e9s aux photons, nous avons franchi une premi\u00e8re \u00e9tape essentielle vers l\u2019exploitation de la lumi\u00e8re quantique \u00e0 des fins pratiques <\/em>\u00bb, a d\u00e9clar\u00e9 le Dr Mahmoodian.<\/p>\n

\u00ab Les prochaines \u00e9tapes de <\/em>ma recherche consistent \u00e0 voir comment cette approche peut \u00eatre utilis\u00e9e pour g\u00e9n\u00e9rer des \u00e9tats de lumi\u00e8re utiles pour l\u2019informatique quantique tol\u00e9rante aux pannes, qui est poursuivie par des entreprises multimillionnaires, telles que PsiQuantum et Xanadu<\/em> \u00bb.<\/p>\n

Le Dr Tomm a d\u00e9clar\u00e9 : \u00ab Cette exp\u00e9rience est magnifique, non seulement parce qu\u2019elle valide un effet fondamental \u2013 l\u2019\u00e9mission stimul\u00e9e \u2013 \u00e0 sa limite ultime, mais aussi parce qu\u2019elle repr\u00e9sente un \u00e9norme pas en avant technologique vers des applications avanc\u00e9es <\/em>\u00bb.<\/p>\n

\u00ab Nous pouvons appliquer les m\u00eames principes pour<\/em> d\u00e9velopper des dispositifs plus efficaces qui nous donnent des \u00e9tats li\u00e9s aux photons. C\u2019est tr\u00e8s prometteur pour des applications dans un large \u00e9ventail de domaines : de la biologie \u00e0 la fabrication de pointe et au traitement quantique de l\u2019information. <\/em>\u00bb<\/p>\n

Cette recherche est le fruit d\u2019une collaboration entre l\u2019universit\u00e9 de B\u00e2le, l\u2019universit\u00e9 Leibniz de Hanovre, l\u2019universit\u00e9 de Sydney et l\u2019universit\u00e9 de la Ruhr \u00e0 Bochum.<\/p>\n

Les auteurs principaux sont Natasha Tomm, de l\u2019universit\u00e9 de B\u00e2le, et Sahand Mahmoodian, de l\u2019universit\u00e9 de Sydney, o\u00f9 il est titulaire d\u2019une bourse d\u2019avenir du Conseil australien de la recherche et ma\u00eetre de conf\u00e9rences.<\/p>\n

Les atomes artificiels (points quantiques) ont \u00e9t\u00e9 fabriqu\u00e9s \u00e0 Bochum et utilis\u00e9s dans le cadre d\u2019exp\u00e9riences men\u00e9es par le groupe de nano-photonique de l\u2019universit\u00e9 de B\u00e2le. Les travaux th\u00e9oriques sur cette d\u00e9couverte ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9s par le Dr Mahmoodian \u00e0 l\u2019universit\u00e9 de Sydney et \u00e0 l\u2019universit\u00e9 Leibniz de Hanovre.<\/p>\n

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yogaesoteric
\n4 juin 2023<\/strong><\/p>\n

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