Des physiciens enchevêtrent deux objets à l’échelle macroscopique Physique

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L’intrication – un phénomène intriguant dans lequel deux objets distants peuvent manifester des corrélations, même s’ils sont très éloignés l’un de l’autre – est désormais une réalité pour les objets à l’échelle macroscopique.

Illustration de minuscules peaux de tambour préparées sur des puces de silicium utilisées dans l'expérience ; les peaux de tambour vibrent à une fréquence ultrasonore élevée et l'état quantique particulier prédit par Einstein a été créé à partir des vibrations. Crédit image : Petja Hyttinen & ; Olli Hanhirova, ARKH Architects / Université d'Aalto.

Illustration de petites peaux de tambour préparées sur des puces de silicium utilisées dans l’expérience ; les peaux de tambour vibrent à une fréquence ultrasonore élevée et l’état quantique particulier prédit par Einstein a été créé à partir des vibrations. Crédit image : Petja Hyttinen & ; Olli Hanhirova, ARKH Architects / Université d’Aalto.

Dans un article publié dans le numéro du 25 avril 2018 de la revue. Nature, le professeur Aashish Clerk de l’Université de Chicago et ses coauteurs détaillent comment ils ont réussi à emmêler peut-être les plus grands éléments à ce jour, avec un énorme 20 microns de diamètre.

“L’exploitation de la mystérieuse propriété qu’Albert Einstein appelait ”l’enchevêtrement”.action spooky à distanceest une étape cruciale vers l’exploitation des bizarreries quantiques pour des technologies telles que de nouveaux types de capteurs ou d’ordinateurs”, ont déclaré les physiciens.

“L’intrication n’est pas seulement une curiosité académique ; c’est aussi quelque chose que vous pouvez exploiter comme base pour faire des choses utiles avec la mécanique quantique”, a ajouté le professeur Clerk.

Les états enchevêtrés sont généralement extrêmement fragiles, surtout lorsqu’ils concernent de gros objets. C’est pourquoi le professeur Clerk et son collègue, le Dr Matt Woolley de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud, ont élaboré une proposition théorique sur la manière de maintenir l’enchevêtrement des mouvements des grands objets.

Leur approche consiste à coupler les objets à un circuit spécialement conçu à partir d’un métal supraconducteur – un matériau spécial qui peut avoir une résistance électrique nulle, ce qui signifie qu’il conduit parfaitement l’électricité.

Ce circuit maintient les deux objets dans l’état quantique spécial d’intrication : lorsqu’ils sont perturbés et menacent de se désaligner, le circuit les ramène dans l’état d’intrication.

Le Dr Mika Sillanpää, chercheur à l’Université d’Aalto, et son groupe ont mis cette idée à l’épreuve.

Les physiciens ont utilisé un circuit pour emmêler le mouvement de deux plaques d’aluminium, chacune vibrant comme une petite peau de tambour.

Non seulement cela a fonctionné, mais ils ont pu maintenir les plaques enchevêtrées pendant près d’une heure.

“Les corps vibrants sont amenés à interagir par le biais d’un circuit hyperfréquence supraconducteur”, a déclaré le Dr Sillanpää.

“Les champs électromagnétiques du circuit sont utilisés pour absorber toutes les perturbations thermiques et ne laisser derrière eux que les vibrations de la mécanique quantique.”

“A l’avenir, nous tenterons de téléporter les vibrations mécaniques”, a ajouté le Dr Caspar Ockeloen-Korppi, également de l’Université d’Aalto.

“Dans la téléportation quantique, les propriétés des corps physiques peuvent être transmises sur des distances arbitraires en utilisant le canal de…”.action spooky à distance‘.”

“En regardant vers l’avenir, il y a beaucoup d’intérêt pour l’utilisation d’objets mécaniques en régime quantique pour des applications”, a déclaré le professeur Clerk.

“Cela inclut de nouveaux types de capteurs puissants, avec des applications potentielles allant de nouvelles façons de regarder à l’intérieur du corps humain à des méthodes encore meilleures pour détecter les ondulations des ondes gravitationnelles provenant d’étoiles et de trous noirs lointains.”

“De tels objets mécaniques pourraient également constituer un moyen puissant d’intégrer différents systèmes pour constituer un ordinateur quantique ou un réseau quantique.”

“Le mouvement mécanique pourrait être une sorte de ‘bus’ pour l’information quantique”.

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