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.

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

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.

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.

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.

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.

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).