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Percées des connaissances en physique 2002:

18.06.2002Annonce de l'amélioration de techniques de téléportation quantique.
07.02.2002Réalisations en téléportation quantique.
17.01.2002Percée dans la compréhension de la gravitation.

Anoonce d'une amélioration des techniques de téléportation quantique:

Une équipe australienne menée par Ping Koy Lam à l'Université Nationale Australienne à Canberra a indiqué avoir sensiblement amélioré une technique pour déplacer un rayon laser par télétranportation à travers une distance de quelques mètres dans un laboratoire en utilisant la corrélation quantique.

Les chercheurs à l'Institut de Technologie de la Californie, à l'université d'Aarhus au Danemark et à l'université du Pays de Galles à Bangor ont démontré la première fois la téléportation de de milions de composants d'un rayon laser de photons en 1998. Il semble que ce procédé ait maintenant été rendu bien plus robuste et fiable.

La presse populaire a été enthousiaste en présentant cette nouvelle dans le traditionnel contexte "Star Trek", mais les gros titres se référant à une "première fois" ou à une "percée majeure" ne se justifie pas vraiment. L'équipe a amélioré la technique d'expériences semblables faites en 1998 (voir ci-dessous pour d'autres accomplissements récents), en utilisant la physique quantique, bien établie.

La téléportation quantique est certes une réalité et est améliorée constamment, cependant, la plupart des chercheurs conviennent que de déplacer de grands ou complexes objets par téléportation semble encore rester un rêve très éloigné.

La téléportation quantique de plus en plus une réalité:

La téléportation arrive une étape plus près de la réalité maintenant que les physiciens indiens ont suggéré une théorie qui pourrait être employée pour faire que deux particules se comportent comme une, quelle que soit la distance qui les sépare.

Comme rapporté cette semaine dans le New Scientist, Sougato Bose et Dipankar Home, de l'institut Bose à Calcutta, ont annoncé une percée dans une méthode qui pourrait être employée pour corréler des particules, soit ce que Einstein a autrfois décrit avec une certaine irritation comme "une mystérieuse action à distance."

La corrélation quantique permet à deux atomes de se comporter en tant que un, et pourrait théoriquement être employée pour téléporter des objets en transférant les propriétés d'un atome à l'autre.

Un miroir semi-réfléchissant qui divise le rayonnement est utilisé pour envoyer deux électrons identiques à travers l'un ou l'autre de deux chemins, avec une probabilité égale que les électrons prennent les deux chemins ou le même chemin.

Bose et Home ont démontré que si un électron est détecté sur chaque chemin, ils deviennent corrélés. "Un des percées que nous avons faites est que ces deux particules pourraient provenir de sources complètement indépendantes," a déclaré Bose.

Bose et Home estiment que cette technique pourraient être appliqués à tout objet, atomes, molécules, et peut-être quelque chose de plus grand.

L'année dernière des chercheurs Danois à l'université d'Aarhus ont fait une percée semblable, quand Eugene Polzik et ses collègues ont faits agir deux échantillons de plusieurs trillion d'atomes les uns sur les autres à distance.

Percée vers la compréhnsion de la gravitation:

Pour la première fois, des chercheurs ont mesuré les effets quantiques de la gravitation, ce qui constitue une percée significative dans la compréhension d'une force qui était restée énigmatique aux échelles minuscules.

Leur travail est rapporté dans l'édition du 17 Janvier de la publication scientifique "Nature."

Il est relativement facile observer les effets de la pesanteur dans notre environement ordinaire mais les physiciens ne sont pas sûrs de l'origine réelle de la gravitation. Et sur les échelles très petites, celles des tailles des particules subatomiques, échelles qui permettent de comprendre la nature profonde des choses, l'effet de la gravitation est si faible qu'il n'avait pas encore pu être vu à l'oeuvre.

La théorie indique que la gravitation doit néanmoins également jouer sn rôle à ces échelles. Et la voir au travail à ces échelles subatomiques permet une grande amélioration dans notre compréhension de la nature de la gravitation.

Observer des phénomènes et prendre des mesures à cette échelle est un défi parce que c'est l'échelle où les effets de quantiques font règle, alors qu'ils ne sont pas généralement perceptibles dans l'environnement quotidien. Par exemple, si on mesure avec précision la vitesse d'un électron, alors il est hors de question de connaître également sa position, non pas en raison d'imprécision de l'appareil mais parce que c'est vraiment ainsi. De même si on sait la position de notre électron avec précision à un certain instant, il n'y a aucune manière de dire où il va. En outre, le comportement de quantifié de la matière et de l'énergie fait sauter les choses d'un état à autre plutôt que de les faire aller progressivement d'un état à un autre. Une telle règle s'applique à toute la matière sous l'influence de ce que nous interprétons comme les quatre forces fondamentales de la nature: l'électromagnétisme, les forces nucléaires fortes et faibles, et la gravité.

Il est particulièrement difficile d'étudier la gravité au niveau subatomique, parce que sa force est en grande partie masquée par les autres forces incroyablement plus effectives à petites distances. Jusqu'ici, la manière dont la gravitation pouvait être intégrée dans le formalisme de la mécanique quantique n'était pas claire. Les chercheurs, menés par Valery Nesvizhevsky à l'institut de Laue-Langevin à Grenoble, France, ont donc isolé des centaines de neutrons à l'abri de toutes les grandes forces excepté la gravitation, et ont alors observées dans un détecteur spécial la manière dont la gravitation les ferait tomber.

Ce ne fut pas une chute douce. Comme prévu, les neutrons sont tombés en faisant des sauts quantiques.

Thomas Bowles du Laboratoire National de Los Alamos, dans une analyse accompagnant l'article de "Nature," indique: "Le travail de Nesvizhevsky et de ses collègues a pu fournir aux physiciens une nouvelle sonde des propriétés fondamentales de la matière."

Il a dit que la nouvelle technique d'observation pourrait permettre à des scientifiques de se figurer pourquoi la mécanique quantique est en désaccord avec la théorie de la relativité générale d'Einstein, qui décrit comment la pesanteur traite des grands objets dans l'univers.

Il a également énoncé: "Cela pourrait même permettre d'atteindre un but plus évasif pour les chercheurs, les aidant à comprendre ce qui crée réellement la pesanteur."

Je ne puis pas résister à ajouter: "Quand nous comprendrons ce qui crée réellement la pesanteur, puis nous pouvons commencer à explorer des possibilités de contrôler la pesanteur."

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Cette page a été mise à jour le 19 juin 2002.