Cette découverte des physiciens révèle qu’un atome a un battement de cœur qui remet en cause notre vision du temps et de la matière

Pour la première fois, des physiciens ont réussi à mesurer le battement magnétique du cœur d’un atome en temps réel. Cette découverte bouleverse notre compréhension du temps, de la matière et ouvre de nouvelles pistes pour l’informatique quantique.

Les physiciens ont mesuré le battement magnétique d’un atome de titane en temps réel

Une équipe de l’université de Delft (Pays-Bas) a observé un atome de titane-49, un isotope naturellement stable, connu pour ses propriétés magnétiques particulières.

Grâce à un microscope à effet tunnel, les chercheurs ont suivi les électrons en interaction avec le noyau. Ils ont ainsi détecté le battement quantique du noyau, correspondant à un changement d’état de spin nucléaire.

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En effet, chaque « battement » dure environ cinq secondes, une durée mesurable sans perturber l’atome. Par conséquent, cette prouesse permet de voir, pour la première fois, le rythme magnétique interne d’un noyau atomique.

Une nouvelle méthode d’impulsions permet d’observer le noyau sans le perturber

Observer un noyau sans le perturber est un défi majeur. Habituellement, les tentatives de mesure influencent le résultat et faussent la lecture. Pour contourner ce problème, les physiciens ont donc développé une méthode par impulsions successives.

Plutôt que de mesurer en continu, ils envoient de courtes impulsions espacées dans le temps. Ainsi, ils peuvent suivre les oscillations du spin nucléaire sans interrompre sa dynamique. De plus, selon le physicien Sander Otte, cette approche rapide a rendu visible le mouvement interne du noyau, invisible jusque-là avec les techniques classiques.

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Le spin nucléaire devient un candidat prometteur pour les qubits quantiques

Le spin est une propriété quantique fondamentale, assimilable à un moment cinétique interne. Dans les atomes, il influence fortement le magnétisme et peut aussi servir de support à l’information quantique.

Ainsi, chaque état de spin peut représenter un qubit, l’équivalent quantique du bit informatique classique. Comprendre comment ces états évoluent dans le temps, avant que l’environnement extérieur ne les perturbe, est donc crucial pour développer des ordinateurs quantiques stables et plus performants.

Par conséquent, mesurer en temps réel le battement magnétique d’un atome ouvre la voie à la conception de nouveaux types de qubits, basés directement sur le cœur nucléaire des atomes.

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Cette découverte change notre vision du temps et de la matière

Cette avancée ne se limite pas à la technologie. Elle interroge également notre vision du temps. En effet, le battement régulier d’un noyau atomique agit comme une véritable horloge quantique. Cela pourrait donc permettre d’affiner la mesure du temps au-delà des limites actuelles.

De plus, elle éclaire la dynamique intime de la matière, en révélant que les noyaux atomiques possèdent un rythme interne comparable à un battement de cœur. Ainsi, ce constat relie la physique quantique à une dimension presque biologique, offrant une nouvelle manière de penser le lien entre l’énergie, la matière et le temps.