Ce « super-comportement » quantique pourrait créer de l’énergie à partir de (presque) rien

De nouvelles recherches suggèrent que la combinaison de plusieurs états quantiques de très faible énergie pourrait former un « tout » exponentiellement plus énergétique.

Exploiter une bizarrerie quantique

Dans le monde étrange de la mécanique quantique, tout objet peut être considéré comme une onde si les circonstances s’y prêtent. S’appuyant sur les travaux fondateurs de Yakir Aharonov, publiés dans les années 1990, Andrew Jordan, de l’université Chapman, et ses collègues ont récemment découvert une nouvelle façon d’exploiter une telle bizarrerie.

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Toute onde, qu’elle soit acoustique ou lumineuse, peut être décomposée en plusieurs ondes sinusoïdales constitutives, chacune d’entre elles oscillant à une certaine fréquence. Aharonov et ses collègues avaient constaté qu’en « zoomant » sur une seule petite région de l’onde principale, la somme des ondes la composant s’additionnait pour osciller beaucoup plus rapidement que la partie la plus rapide de l’onde principale, formant ainsi une « super-oscillation ».

« En pratique, cela signifie qu’en étudiant une onde de lumière rouge, qui a une fréquence relativement basse, il est possible d’identifier une région de cette onde vibrant à une fréquence plus élevée, lui donnant une teinte bleutée », illustre Jordan. « Nous avons essentiellement étendu ce concept à des objets quantiques, en tirant parti de leur nature ondulatoire. »

Un état « super-énergétique »

Dans le cadre de ces travaux, publiés dans la revue Physical Review A, son équipe a prouvé mathématiquement que, de la même manière que les composantes d’une onde simple peuvent s’additionner pour former une région étonnamment rapide, plusieurs états quantiques dont l’énergie est proche de zéro pouvaient être combinés pour créer un état quantique « super-énergétique ».

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Précisant que l’approche fonctionnerait également pour d’autres propriétés quantiques, Jordan estime que ce phénomène pourrait être exploité par une future génération d’appareils d’imagerie basés sur la lumière.

« Nous collaborons actuellement étroitement avec des physiciens afin de le démontrer expérimentalement », conclut-il.