Un boomerang quantique fabriqué pour la première fois par des physiciens

Ce n’est pas un boomerang ordinaire que viennent de fabriquer des physiciens pour la première fois. En effet, il s’agit d’un boomerang quantique. Explications.

« Une particule quantique lancée dans un environnement désordonné ne va pas toujours tout droit. Elle va revenir en arrière dans certains cas, imitant le mouvement d’un boomerang » : voici ce que les trois physiciens à l’origine de cette fabrication ont expliqué à The Conversation.

Le phénomène à qui ils ont donné naissance est appelé boomerang quantique. Lié à la rugosité de la surface, les physiciens parlent aussi de « désordre ». Le boomerang quantique est un outil permettant de diagnostiquer et mesurer le phénomène de localisation d’Anderson, lui-même omniprésent dans le monde quantique dès que le désordre est présent. Pour ce faire, il faut lancer « une particule-onde avec une vitesse initiale et mesurer sa position finale. Ceci est assez difficile à faire avec les électrons d’un fil conducteur, ce qui peut expliquer pourquoi personne n’avait pensé à lancer la bille avant 2019. Cela est relativement facile à réaliser avec des atomes ultra-froids produits en laboratoire dans des conditions bien contrôlées », ont détaillé les physiciens.

Le boomerang quantique a déjà permis d’analyser des situations plus compliquées. Par exemple, les électrons ou les atomes dans les systèmes physiques ne sont pas indépendants les uns des autres, mais se repoussent ou s’attirent. Ces contacts perturbent donc les mouvements et ainsi le boomerang quantique. Les spécialistes ont ajouté que ce dernier pourrait aussi « se révéler un outil précieux pour sonder la localisation à plusieurs corps ».

Par Cécile Breton, le 23 juin 2022