Les quasiparticules sont des excitations quasi-élémentaires pouvant exister dans certains matériaux à très basse température. Ils ressemblent à de vraies particules, mais ils ne sont pas constitués de matière. Au lieu de cela, ils sont constitués d’énergie et d’élan.
La théorie standard des quasiparticules repose sur l’hypothèse que les quasiparticules sont indépendantes les unes des autres. Cependant, la nouvelle étude montre que cette hypothèse s’effondre à un point critique quantique. Un point critique quantique est un point du diagramme de phases d’un matériau où les propriétés du matériau changent radicalement.
Les résultats de l'étude pourraient avoir des implications pour le développement de nouvelles technologies quantiques. Par exemple, les ordinateurs quantiques utilisent des qubits pour stocker des informations. Les qubits sont constitués de quasiparticules. La nouvelle étude suggère que le comportement des qubits pourrait être affecté par des points critiques quantiques. Cela pourrait conduire au développement de nouveaux ordinateurs quantiques plus puissants et plus efficaces.
Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Nature Physics.
En mécanique quantique, une quasiparticule est un objet semblable à une particule qui peut exister dans une théorie quantique des champs. Les quasiparticules ne sont pas de vraies particules, mais elles peuvent être utilisées pour décrire le comportement de particules réelles dans certaines situations.
Par exemple, dans la théorie de la supraconductivité, des quasiparticules appelées phonons sont utilisées pour décrire les vibrations des atomes dans un supraconducteur. Ces vibrations sont responsables de la capacité du supraconducteur à conduire l’électricité sans résistance.
Un autre exemple de quasiparticules est le trou électronique. Un trou électronique est une quasi-particule qui représente l'absence d'électron dans un semi-conducteur. Les trous électroniques peuvent se déplacer dans un semi-conducteur tout comme de vrais électrons et peuvent être utilisés pour créer des dispositifs électroniques tels que des transistors.
Les quasiparticules sont un outil puissant pour comprendre le comportement des matériaux au niveau quantique. Ils peuvent être utilisés pour décrire une grande variété de phénomènes, notamment la supraconductivité, la superfluidité et le magnétisme.
Un point critique quantique est un point du diagramme de phases d’un matériau où les propriétés du matériau changent radicalement. À un point critique quantique, les interactions entre les particules du matériau deviennent si fortes que le comportement du matériau ne peut plus être décrit par les lois standards de la physique.
Les points critiques quantiques sont intéressants car ils peuvent donner un aperçu de la nature fondamentale de la matière. En étudiant les points critiques quantiques, les physiciens peuvent en apprendre davantage sur les forces qui maintiennent les atomes ensemble et sur les interactions entre les particules.
Les points critiques quantiques sont également importants pour le développement de nouvelles technologies. Par exemple, les ordinateurs quantiques pourraient utiliser les points critiques quantiques pour effectuer certains calculs beaucoup plus rapidement que les ordinateurs classiques.
Dans la nouvelle étude, des physiciens de l’Université de Californie à Berkeley ont étudié le comportement des quasiparticules à un point critique quantique. Ils ont constaté que la théorie standard des quasiparticules s’effondre à un point quantique critique.
Cette découverte remet en question notre compréhension actuelle du comportement des matériaux à très basse température et pourrait avoir des implications pour le développement de nouvelles technologies quantiques.
Les résultats de l'étude ont été publiés dans la revue Nature Physics.
