[News] Quantique: des physiciens observent un phénomène inédit

L'étude des phénomènes naturels...

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Michel
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[News] Quantique: des physiciens observent un phénomène inédit

Message par Michel » 11/04/2013 - 23:00:25

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Une équipe de chercheurs internationale, dont un physicien de l’Université de Sherbrooke (Québec), vient de mettre au jour une manifestation inusitée de l’univers quantique. Cette percée pose un nouveau jalon dans le développement de l’ordinateur quantique, cette super machine qui promet d’accroître drastiquement les capacités des ordinateurs.

De tous les modèles de circuit quantique, la technologie des boîtes confinant des spins électroniques est considérée comme particulièrement prometteuse. Une fois constitué, l’ordinateur quantique comportera des millions de boîtes. Chacune d’elles contiendra un électron et sera intégrée dans un circuit. Le spin de l’électron – un état quantique intrinsèque à la particule – interviendra pour stocker et manipuler de l'information quantique. Les travaux de fabrication de ces boîtes connaissent une évolution encourageante.

Or, un pas de plus vient d’être marqué dans le développement de l’ordinateur quantique. C’est du moins ce que laisse présager une découverte à laquelle a contribué le professeur Michel Pioro-Ladrière, du Département de physique de l’UdeS. Avec ses collègues du Conseil national de recherches du Canada (CNRC), à Ottawa, ainsi que de l’Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid, en Espagne, il a mis au jour un phénomène inédit qui peut conduire à de nouveaux modes de spins autour d'un circuit quantique. Les résultats des travaux ont été publiés dans la revue Nature Nanotechnology.

De nouveaux modes de spins qui font passer le courant

Après être arrivé à fabriquer un circuit quantique de deux boîtes en 2011, l’équipe a réussi, en 2012, à ajouter une troisième boîte ainsi qu’un troisième électron. Cet ajout a été réalisé dans le laboratoire du professeur Andrew Sachrajda, agent de recherche principal au CNRC et professeur adjoint à l’UdeS. Le physicien Michel Pioro-Ladrière a agi comme expert de la lecture du spin. Depuis des années, les deux chercheurs travaillent ensemble à comprendre comment les boîtes s’imbriquent les unes dans les autres à mesure que le circuit quantique se complexifie. Ils s’efforcent de comprendre ce qui se passe dans le transport du courant électrique.

« Les résultats sont clairs pour une boîte quantique, puis deux, mais l’ajout d’une troisième complexifie le système, souligne le professeur Pioro-Ladrière, qui a conseillé l’équipe dans l’ajustement des paramètres pour l’ajout de la troisième boîte. Cela apporte des effets inattendus. » Les physiciens s’attendaient à observer un blocage de spin, qui a pour effet de stopper le courant électrique; cet effet est bien connu dans le transport d’électrons à travers des boîtes quantiques. Or, l’équipe a plutôt remarqué un phénomène étonnant : dans certaines conditions, les électrons peuvent se transférer entre la première et la dernière boîte sans jamais être présents dans la boîte centrale. Le courant électrique n’est pas bloqué.

« Il s’agit d’un phénomène purement quantique, se réjouit le physicien Michel Pioro-Ladrière. Cette découverte a d'énormes implications en informatique ainsi que pour le traitement de l'information. Le fait d’être capable de transporter des électrons vers d'autres parties d'un circuit de cette façon améliore l'efficacité des processeurs quantiques. »

Ce dispositif à trois boîtes est le plus évolué, à ce jour, des systèmes quantiques basés sur le spin des électrons. Cette découverte pourrait rendre possible de nouveaux types d’opération logique quantique, qui impliquent le transport des charges et des spins.

L’univers quantique

Les théories quantiques décrivent le comportement des atomes et des particules et permettent d'élucider certaines propriétés du rayonnement électromagnétique. La matière que l’on croyait bien ordonnée ne l’est plus dans l’univers quantique. Ainsi, chaque particule peut se trouver à deux endroits différents, au même moment, ou encore dans deux états qui sont incompatibles en physique conventionnelle.


Référence:

Bipolar spin blockade and coherent state superpositions in a triple quantum dot


Source: Université de Sherbrooke
Illustration: Université de Sherbrooke - Nature Nanotechnology

Jonas
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Re: [News] Quantique: des physiciens observent un phénomène inédit

Message par Jonas » 12/04/2013 - 0:29:35

Bonjour,
Hum, je n'appellerai pas ça une coquille, mais on n'en est pas loin :

"cette super machine qui promet d'accroître dramatiquement les capacités des ordinateurs."

C'est encore plus dramatique que l'accroissement drastique des capacités des ordinateurs...

Au revoir.
:porte:

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Re: [News] Quantique: des physiciens observent un phénomène inédit

Message par Grumpf » 12/04/2013 - 7:41:16

Donc si je résume l'article, on a essayé de passer à 3 bits avec 3 boîtes, ça foire à donf mais on est dramatiquement :p contents tout de même...

Oui bon, ok, ça fait du bien de voir qu'on abandonne pas cette aspect de la physique mais c'est pas une news qui mérite un article. Surtout si long pour ne finalement rien dévoiler...
faut pas boire et conduire en même temps c'est dangereux. On renverse.

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Re: [News] Quantique: des physiciens observent un phénomène inédit

Message par cisou9 » 12/04/2013 - 9:19:25

:_salut:
Cette percée pose un nouveau jalon dans le développement de l’ordinateur quantique, cette super machine qui promet d’accroître dramatiquement les capacités des ordinateurs.

Justement, je me suis posé la question; pourquoi est-ce dramatique ??? :_grat2:
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Re: [News] Quantique: des physiciens observent un phénomène inédit

Message par Victor » 12/04/2013 - 10:26:28

Je veux pas être pessimiste ça fait 20 ans qu'on nous parle de l'ordinateur quantique avec q Bits alors c'est y pour quand puis la logique ternaire c'est une logique avec tiers pas facile à gérer
En ce qui concerne la recherche en sciences, Je dirais: Cherche encore!

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Re: [News] Quantique: des physiciens observent un phénomène inédit

Message par florentis » 12/04/2013 - 11:39:58

Les électrons peuvent transférer entre la première et la dernière boîte

Attention aux traductions de "electrons can transfer between...".
"les électron peuvent se transporter de ... à " serait mieux (fero en latin signifie porter).

[En mécanique quantique] chaque particule peut se trouver à deux endroits différents, au même moment


Cependant, la mécanique quantique est fondée sur la mécanique Hamiltonienne, dont les variables canoniques sont la position et la quantité de mouvement (en anglais the momentum, le moment).
Donc le moment dont il est question en MQ n'est jamais le temps de la mécanique classique, c'est en fait la quantité de mouvement de la mécanique Hamiltonienne. La MQ ne connaît pas la notion de trajectoire classique, car sa description n'est pas dans l'espace 3D+temps classique, mais dans l'espace des états (6 dimensions par particules impliquées, dont 3 de position et 3 de quantité de mouvement).

Par conséquent, il n'est pas inconcevable non plus, en mécanique classique, de trouver une particule à deux endroits différents au même moment, si ce mot est pris au sens de quantité de mouvement, en particulier en cas de mouvement périodique dans l'espace.

Pourriez-vous faire cesser la confusion sur ce point SVP ?

La matière que l’on croyait bien ordonnée ne l’est plus dans l’univers quantique

C'est surtout que l'ordonnancement choisit pour décrire les choses en mécanique quantique (qui est position + quantité de mouvement ou énergie + temps), n'est pas le même que l'ordonnancement usité en physique classique (qui est position + temps)...

les électrons peuvent transférer entre la première et la dernière boîte sans jamais être présents dans la boîte centrale. Le courant électrique n’est pas bloqué.

Ils en font le tour ?

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Grumpf
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Re: [News] Quantique: des physiciens observent un phénomène inédit

Message par Grumpf » 12/04/2013 - 12:15:52

Ah ben Merci pour ces précisions... Souvent à trop vulgariser des outils mathématiques finissent par être transformés en univers Harry Potter, ça fait plaisir de voir que je ne suis pas le seul à penser ça.
faut pas boire et conduire en même temps c'est dangereux. On renverse.

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