Les chercheurs de l’Université de Swansea ont fait une avancée significative dans le domaine de la physique quantique, en développant une méthode innovante utilisant des miroirs pour atténuer efficacement le bruit quantique perturbant des particules infinitésimales.
Cette découverte, bien que fascinante, repose sur des principes solides de la physique quantique.
Lorsqu’il s’agit de mesurer des objets de très petite taille, comme des nanoparticules, les scientifiques rencontrent un problème majeur : leur simple observation peut altérer leur état.
Ce phénomène, connu sous le nom de "backaction", résulte de l’interaction entre les particules de lumière, ou photons, et les particules mesurées.Dans une étude récente publiée dans la revue Physical Review Research, une équipe du département de physique a mis en lumière une relation intéressante : la perturbation causée par l’observation peut être inversée.
Rafal Gajewski, doctorant et premier auteur de cette recherche, a expliqué que leur travail démontre que la perturbation cesse de se manifester lorsque les conditions rendent la mesure elle-même impossible.
En plaçant une particule sphérique au centre d’un miroir hémisphérique, les chercheurs ont observé que sous certaines conditions particulières, la particule se comportait de manière identique à son image miroir, illustrant ainsi cette dualité.Cette avancée offre des perspectives prometteuses pour diverses applications, notamment la création d’états quantiques à partir d’objets plus grands que les atomes, ainsi que la possibilité de tester des principes fondamentaux de la physique quantique à des échelles jamais explorées auparavant.
Cette recherche suggère également de nouveaux moyens pour mener des expériences qui étudieraient l’interaction entre la mécanique quantique et la gravité, tout en développant des capteurs ultrafins capables de détecter des forces minuscules.
Le Dr James Bateman, superviseur de l’étude, souligne que ces résultats révèlent une nouvelle dimension dans la compréhension de la relation entre l’information et les perturbations quantiques.
En maîtrisant les environnements entourant des objets quantiques, il devient possible de contrôler non seulement les informations disponibles, mais aussi le bruit quantique rencontré par ces systèmes.L’équipe de recherche s’oriente déjà vers des démonstrations expérimentales concrètes, ouvrant ainsi la voie à une nouvelle génération de capteurs quantiques avancés.
Cette recherche s’inscrit dans un champ en pleine expansion, celui de l’optomécanique lévitée, qui utilise des lasers pour manipuler des particules dans le vide.
Des travaux récents ont même réussi à refroidir ces particules à leur niveau d’énergie le plus bas, une réalisation qui accentue encore le contrôle que les scientifiques peuvent exercer sur ces systèmes complexes.
Ces découvertes, bien au-delà de simples curiosités scientifiques, pourraient transformer notre compréhension de l’univers à son échelle la plus fondamentale.
