Ce dispositif permet d'étudier la gravité quantique en laboratoire, et révèle ces applications technologiques

Publié par Adrien le 28/10/2024 à 06:00
Source: Physical Review Letters
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Les lois classiques expliquent avec précision l'attraction gravitationnelle à grande échelle. Mais, quand il s'agit de l'infiniment petit, elles échouent. À l'échelle quantique, comprendre la gravité devient primordial pour expliquer des phénomènes tels que le Big Bang ou l'intérieur des trous noirs.


Le but des chercheurs est de développer des modèles capables d'unifier ces deux échelles. Johanna Erdmenger, professeure à l'Université de Würzburg, explore cette voie. L'un des outils centraux dans cette quête est la correspondance AdS/CFT. Elle relie les théories gravitationnelles dans un espace courbé à des théories quantiques plus simples.

L'espace AdS, ou Anti-de-Sitter, possède une géométrie particulière. Il est associé à une théorie quantique appelée CFT, dont les propriétés sont invariantes à toutes les échelles spatiales. Cette correspondance, selon Erdmenger, simplifie les processus gravitationnels complexes en les comparant à des modèles mathématiques plus accessibles.

L'idée principale de cette théorie est qu'il existe une relation entre ce qui se passe à l'intérieur d'un espace-temps courbé (comme celui que l'on trouve près d'un trou noir) et ce qui se passe à l'extérieur de cet espace. Cette relation est semblable à un hologramme: tout comme une image en 3D peut être créée à partir d'une surface en 2D, des phénomènes complexes à l'intérieur de l'espace-temps peuvent être décrits par des équations plus simples.

Pour tester cette théorie en laboratoire, l'équipe de Würzburg a conçu un circuit électrique spécial. Ce circuit fonctionne comme un modèle miniature de l'espace-temps. En disposant les composants électriques de façon précise, ils peuvent imiter la courbure de l'espace-temps et observer comment des signaux électriques se comportent dans ce système courbé. Ce type de simulation leur permet de tester comment la gravité pourrait fonctionner dans des environnements extrêmes comme près des trous noirs, mais en laboratoire.

Ce n'est pas seulement une expérimentation de laboratoire. Ce type de circuit pourrait avoir des applications concrètes. En imitant la courbure de l'espace, il s'avère que ces circuits pourraient stabiliser les signaux électriques qui y circulent. Cela signifie que les signaux seraient plus robustes et moins sujets à des pertes ou des perturbations. Cette stabilité pourrait être très utile dans des technologies qui demandent des signaux fiables, comme les réseaux neuronaux artificiels ou d'autres systèmes basés sur l'intelligence artificielle.

L'équipe prévoit d'approfondir ces recherches pour mieux comprendre la gravité et explorer les potentiels technologiques associés.
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