Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Bons plans et avis Gearbest: Xiaomi Mi Mix2, OnePlus 5T
Code promo Gearbest: réduction, coupon, livraison...
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Michel le Mercredi 26/03/2008 à 00:00
Des photons « intriqués » pour améliorer notre vision des choses ?
Le bruit est l’ennemi mortel des systèmes d'information quantiques: le plus infime pourrait empêcher un ordinateur quantique de fonctionner. Seth Lloyd, du Massachusetts Institute of Technology (MIT) propose une façon d'exploiter cette sensibilité au bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création d'une sensation auditive.) pour produire un nouveau système quantique d’imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui représentent des êtres ou des choses. La fabrication se faisait jadis soit à la main, soit par impression mécanique ;...). Selon lui, ce système pourrait apporter une amélioration exponentielle (La fonction exponentielle est l'une des applications les plus importantes en analyse, ou plus généralement en mathématiques et dans ses domaines d'applications. Il existe plusieurs définitions...) du rapport signal/bruit aux techniques optiques conventionnelles d’imagerie, bien qu'il admette que sa mise en oeuvre dans la pratique ne sera pas facile.

Les systèmes d’imagerie conventionnels tels que les microscopes fonctionnent par éclairement d’un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions,...) et détection de la lumière réfléchie. C'est un procédé qui reste simple aussi longtemps que le système ne fonctionne pas dans un environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend...) bruité dans lequel les photons de sources aléatoires se mélangent à la lumière réfléchie.

Un détecteur discriminant

Alors qu'un détecteur conventionnel n'a aucun moyen de distinguer un photon (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement interagissent,...) de lumière réfléchie et un photon (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction électromagnétique. Autrement dit, lorsque deux particules chargées électriquement...) de bruit, Lloyd pense que le principe quantique d’intrication pourrait être utilisé comme filtre (Un filtre est un système servant à séparer des éléments dans un flux.).

Le système de Lloyd implique la production de paires de photons en état d’intrication quantique. L’intrication est une caractéristique de la mécanique quantique qui permet à des particules de partager une relation beaucoup plus intime que ce que la physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la connaissance de...) classique ne le permet. Une propriété importante de l’intrication est que les photons maintiennent la « mémoire » du fait d’avoir été générés en tant que paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts a et b, et il s'écrit alors :).

Dans le schéma de Lloyd, un photon intriqué (appelé le signal) est dirigé sur l'objet à observer, alors que l'autre (l’auxiliaire) est conservé par le dispositif d’imagerie pour référence future. Si un photon signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes...) est réfléchi par l'objet et revient sur l’appareil, il peut être comparé à l’auxiliaire, qui maintient la mémoire de son associé intriqué. Si l'association est vérifiée, le photon est utilisé pour établir une image de l'objet, mais si l’auxiliaire n'a aucune mémoire du photon, il est rejeté comme étant du bruit.

Selon les calculs de Lloyd, un dispositif d’imagerie utilisant ce principe aurait un rapport signal/bruit 2^e fois meilleur que celui d'un système conventionnel. 2^e est une mesure du degré d’intrication des deux photons.

Un cristal photonique

Le défi, cependant, est cette comparaison entre les photons signal et auxiliaire. En principe, Lloyd pense que ceci pourrait être réalisé en permettant aux deux photons de se recombiner pour créer un photon unique de grande énergie, en les envoyant sur un cristal (Cristal est un terme usuel pour désigner un solide aux formes régulières, bien que cet usage diffère quelque peu de la définition scientifique de ce mot. Selon l'Union internationale de cristallographie, tout solide...) photonique - un matériau spécial qui contient des régions alternées d’indices de réfraction élevés et bas.

C'est l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x = 1, si 1...) de la technique de « down-conversion » qui est généralement utilisée pour intriquer des photons. Selon Lloyd, les deux photons se recombineront d’autant plus facilement en un photon unique de haute énergie, qui peut être détecté, s'ils conservent cette mémoire de leur intrication.

Mais cela exige un système qui puisse envoyer à la fois le signal réfléchi et l’auxiliaire au même endroit en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), et Lloyd admet qu’il n’existe pour cela aucun moyen connu. Cependant, il précise qu'il n'y a aucune raison pour que ce ne soit pas possible et que ce devrait être relativement facile à réaliser comparé à d'autres procédés quantiques que les physiciens essayent actuellement de développer.

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: PhysicsWorld
 
Jeudi 23 Novembre 2017 à 00:00:06 - Vie et Terre - 0 commentaire
» Un bon odorat pour une bonne croissance
Mardi 21 Novembre 2017 à 12:00:21 - Physique - 0 commentaire
» Photosynthèse: de l’huile dans les rouages