La théorie en question, proposée dans les années 1970 par les physiciens Gerard 't Hooft et Alexander Polyakov, suggère que les monopôles peuvent se désintégrer grâce à un processus appelé production de paires de Schwinger. Dans ce processus, le champ magnétique puissant d’un monopôle donne lieu à la création spontanée d’une paire de particules – un électron et un positon – à partir du vide. Le monopôle perd de l'énergie au cours de ce processus, le faisant rayonner et finalement se désintégrer.
Pour tester cette théorie, une équipe de chercheurs dirigée par des physiciens de l’Université de Californie à Berkeley a mené des expériences utilisant des ions piégés et des simulations quantiques. Ils ont créé un simulateur quantique ressemblant au champ magnétique d'un monopôle en contrôlant avec précision les interactions entre les ions individuels. En mesurant les propriétés des ions piégés, ils ont observé des modèles cohérents avec le processus de production de paires de Schwinger.
Cette vérification expérimentale marque une avancée significative dans notre compréhension du comportement des monopôles, bien que dans un environnement simulé. Bien que l’existence de monopôles n’ait pas été confirmée expérimentalement à ce jour, cette découverte quantique renforce le cadre théorique entourant leurs propriétés hypothétiques et leurs mécanismes de désintégration.
Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue « Nature ». La capacité d’étudier la désintégration des monopôles dans un environnement contrôlé ouvre la voie à des recherches plus approfondies sur les propriétés fondamentales des charges magnétiques et contribue potentiellement à de grandes théories unifiées cherchant à unifier les lois de la physique.
