Dans le monde de la physique quantique, un autre record semble avoir été battu. Dans un papier Répertoriés sur le site de prépublication ArXiv, des chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Chine affirment avoir observé des atomes dans un état de superposition quantique pendant 23 minutes. Être capable de maintenir des états quantiques stables pendant aussi longtemps pourrait contribuer à rendre les dispositifs quantiques plus durables et à découvrir de nouveaux effets étranges en physique quantique, affirment-ils.
La superposition est un phénomène dans lequel un objet à un moment donné a le potentiel d’occuper plusieurs états différents, mais l’état réel de l’objet est inconnu. De très petits objets, tels que des photons ou des électrons, démontrent ce comportement ; ils se comportent comme des ondes, occupant potentiellement diverses positions à tout moment, plutôt que comme des particules ayant une position singulière. Surtout, lorsqu’un objet en superposition est observé, son état s’effondre et il n’est vu que dans un de ses états potentiels. Vous pouvez penser à cela comme une pièce de monnaie est lancée– lorsqu’il tourne dans les airs, il est potentiellement à la fois pile ou face en même temps, mais quand vous le regardez après son atterrissage, il ne peut s’agir que de l’un ou de l’autre.
Vous avez peut-être également entendu parler de la superposition expliquée à l’aide du célèbre paradoxe du chat de Schrödinger. Il s’agit d’une expérience de pensée proposée par le physicien Erwin Schrödinger, dans laquelle un chat est placé dans une boîte scellée contenant une matière radioactive qui se désintègre de manière aléatoire, ce qui tue le chat. Jusqu’à ce que vous ouvriez la boîte, l’expérience propose que le chat soit en superposition, étant à la fois vivant et mort. Bien que couramment utilisée pour expliquer la superposition, l’expérience de Schrödinger visait à montrer l’apparente absurdité de ce comportement quantique.
Pendant des années, les chercheurs ont pu capturer de minuscules objets présentant une superposition, avec des particules de lumière et même de minuscules cristaux en laboratoire occupant plusieurs états en même temps. Mais les objets de ces expériences étaient toujours très instables et leur exposition à la superposition extrêmement éphémère. Cependant, dans la nouvelle étude, les chercheurs chinois, dirigés par le physicien Zheng-Tian Lu, semblent avoir utilisé des atomes piégés par la lumière pour entretenir le phénomène.
Les chercheurs ont utilisé environ 10 000 atomes d’ytterbium, qu’ils ont refroidis à quelques millièmes de degré au-dessus du zéro absolu et piégés grâce aux forces électromagnétiques de la lumière laser. Dans ces conditions, les états quantiques des atomes pouvaient être contrôlés très précisément, et les chercheurs ont exploité cela pour placer chaque atome dans une superposition de deux états concurrents ayant deux spins très différents.
Généralement, les perturbations de l’environnement des atomes les feraient s’effondrer dans un état unique en quelques secondes ou millisecondes, mais les chercheurs ont pu régler les lasers avec précision pour les maintenir pendant une durée sans précédent de 1 400 secondes, soit 23 minutes. Il est important de noter, cependant, que les travaux n’ont pas encore été formellement examinés de manière indépendante.
Parce qu’elle étend la superposition pendant si longtemps, une telle technique, si elle s’avère possible, pourrait à l’avenir être utilisée pour détecter et étudier les forces magnétiques, sonder des effets nouveaux et exotiques en physique, ou même permettre une mémoire informatique quantique très stable. .
Cette histoire a été initialement publiée sur FILAIRE Italie et a été traduit de l’italien.
