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Des scientifiques prouvent qu’un système quantique ne bouge pas si on l’observe

Image 1 : Des scientifiques prouvent qu'un système quantique ne bouge pas si on l'observeLes scientifiques de l’Université CornellDes scientifiques de l’Université de Cornell viennent de prouver qu’un système quantique ne change pas lorsqu’il est observé, ce qui permet d’envisager de nouvelles méthodes pour contrôler et manipuler l’état quantique des atomes dans un système informatique, mais aussi la création de nouveaux types de capteurs. Leur papier est publié dans la revue Physical Review Letters. Le phénomène observé est connu sous le nom d’effet Zéno quantique. Il a été auparavant démontré en observant le spin des électrons. C’est la première fois que des scientifiques l’observent en mesurant le déplacement dans l’espace de l’élément quantique.

Trouver un moyen d’observer un système quantique sans le bouleverser

Les chercheurs ont réalisé une expérience utilisant un gaz composé d’un milliard d’atomes de rubidium dans une chambre vide à une température proche du zéro absolu. Le gaz est pris entre plusieurs lasers, ce qui a pour effet de réarranger les atomes en treillis. Mesurer les changements de températures permet de mesurer le mouvement des atomes, mais leur position sur le treillis est en principe indéterminée. Il peut être n’importe où sur la structure. Les scientifiques ont aujourd’hui montré que lorsqu’ils observent les atomes sous un microscope en les illuminant avec un laser différent qui les rend fluorescents, il était possible de ralentir grandement leur mouvement au point de pouvoir mesurer leur déplacement. Lorsque le laser était éteint, les atomes n’étaient plus observés et ils se déplaçaient de façon rapide et aléatoire.

Cette expérience fut rendue possible grâce à l’invention d’une nouvelle technique d’imagerie qui a permet d’observer les atomes à cette température sans perturber leur état quantique. Les travaux ont été financés par l’armée américaine et la fondation nationale américaine des sciences.