Une équipe de chercheurs internationaux, dont des scientifiques de l'Université de St Andrews, a créé un micro-réfrigérateur de la taille d'une cellule sanguine pour refroidir les objets adjacents, qui pourrait avoir des applications majeures dans les technologies quantiques.

Cette recherche, publiée dans la revue Optica , pourrait aider à résoudre la question ouverte de longue date en physique :pourquoi les mystérieux effets quantiques qui régissent le comportement des atomes et des molécules ne sont pas observés à l'échelle de tous les jours.

La mécanique quantique décrit le comportement d'objets exceptionnellement petits à des températures très basses. Parmi les effets remarquables de la mécanique quantique figure l'intrication quantique.

Désigné par Einstein comme "action effrayante à distance", cet effet couple le destin d'objets séparés :effectuer une mesure sur un objet vous indique instantanément le résultat de la même mesure sur l'autre objet, même s'il est exceptionnellement éloigné. C'est à l'origine de la volonté actuelle de réaliser des ordinateurs quantiques et un chiffrement quantique.

Pour voir l'intrication entre deux objets, ils doivent d'abord être dans le régime quantique. Cela signifie qu'ils doivent être incroyablement froids - et plus l'objet est gros, plus il doit être froid. Pour cette raison, l'intrication n'a jamais été démontrée qu'avec des objets exceptionnellement petits et froids, tels que de petits nuages ​​d'atomes ou de molécules. L'enchevêtrement d'objets du quotidien reste du domaine de la science-fiction.

Cependant, dans une étape importante vers cet objectif, une équipe internationale de chercheurs d'Écosse, d'Australie, des États-Unis et de la République tchèque a maintenant mis au point un moyen de permettre à deux billes de verre ou plus, chacune de la taille d'un globule rouge, d'être refroidies. à des températures plus froides que les profondeurs de l'espace.

Pour les objets de cette taille, la vitesse de leur mouvement est liée à leur température, donc ralentir un objet le refroidit effectivement. L'équipe a utilisé des lasers pour refroidir l'une des billes, qui a ensuite servi de réfrigérateur pour une bille supplémentaire. Ils y sont parvenus en utilisant la diffusion de la lumière entre les perles pour coupler leur mouvement. La réduction de la température du réfrigérateur refroidi par laser a refroidi les autres billes à moins d'un degré au-dessus du zéro absolu, la température la plus froide pouvant être atteinte dans l'univers et près de 300 degrés de moins qu'une journée chaude.

Le Dr Yoshihiko Arita, chercheur à l'École de physique et d'astronomie de l'Université et premier auteur de l'étude, a déclaré :« Cette expérience montre une nouvelle voie par laquelle nous pouvons refroidir deux objets ou plus. Il est excitant que l'approche soit compatible. avec de nombreuses expériences en cours sur le terrain et il offre une voie potentielle pour voir l'enchevêtrement dans des objets qui sont à la limite de ce que nous pouvons voir à l'œil nu."

Le professeur Kishan Dholakia de l'École de physique et d'astronomie et de l'Université d'Adélaïde, qui a supervisé la recherche, a déclaré :« Les particules en lévitation sont sur le point d'offrir un changement de paradigme pour la détection terrestre des forces fondamentales et de la physique quantique. meilleurs capteurs d'ondes gravitationnelles. Ce travail inspirera les chercheurs à explorer les mérites des particules multiples pour une gamme d'études dans ce domaine en plein essor. + Explorer plus loin

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