Je vous présente aujourd’hui la deuxième partie de la traduction duPHYSICS WORLD W 17 que je ne pouvais vous donner hier .Comme vous vous en doutez CHERS AMIS LECTEURS , je ne me sens pas responsable de cedécoupage et vous rappelle qu’ il s’agit de savoircomment déterminer si les états de superposition quantique risquent d’être instables voire impossible ,a partir d’une certaine taille pour l’objet …..
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MODIFICATION MINIMALE
Stefan et Klaus Hornberger Nimmrichter de l'Université de Duisburg-Essen ont défini L la macroscopicité en termes des conditions de l'expérience à utiliser pour réaliser un certain état quantique plutôt que pour définir une propriété decet état lui-même. Ils ont conçu une expression mathématique générale pour décrire le minimum de modifications qui doit être apporté à la dynamique de l'équation de Schrödinger pour détruire un état quantique particulier . La macroscopicité d'un résultat expérimental donné est alors déterminée par le nombre de ces modifications nécessairesque les résultats ontdégagé, à comparer avec un résultat plus macroscopique exigeant encore plus de modifications.
Ce régime repose principalement sur la connaissance de la durée, ou du «temps de cohérence", de la superposition en question, puisque selon les règlesune superposition d’étatsde plus longue duréeécarte un plus grand nombre de modifications - les plus fortes sont associés à un temps de cohérence plus court ainsi ………. Mais la masse d'un objet est également importante, avec une molécule par exemple…………... plus massive, Ces deux paramètres, avec un troisième en rapport avec l'ampleur de la superposition, donnent un nombre unique, μ, porté sur une échelle logarithmique, de sorte que l'état de superposition de l'objet présentela même macroscopicité que celle d'un seul électron qui serait dans une superposition pendant 10 puissance μ. secondes
MOLECULES ENORMES
Nimmrichter et Hornberger ont trouvé que la superposition d états la plus macroscopique à ce jour a été effectuée à l'aide d'une molécule de 356 atomes. Réalisée en 2010 par une collaboration avec lUniversité de Vienne , dont ils faisaient partie, cette expérience a produit un μ de 12 ans. La paire de chercheurs montre également que les interféromètres atomiques produisent des hautes valeurs de μ, mais que pour des dispositifs supraconducteurs à interférence quantique ( les SQUID), en créant des courants superposées à plusieurs électrons, le rendement des valeurs estplus faibles parce que leur délicats états quantiques ne durent que quelques nanosecondes et parce que les électrons ont une très faible masse par rapport aux atomes et molécules.
Pourl'avenir, les chercheurs estiment que les grappes composées d'un demi-million d'atomes d'or pourraient déplacer la valeur de μ jusqu'à environ 23. Mais ils calculent que l'auto-interférence de nanosphères de dioxyde de silicium pourrait donner des macroscopicités qui seraient presque aussi élevées. Comme l'expérience dans ce cas, utilise un interféromètre à double fente, elle est conceptuellement plus simple que celle du groupe de Vienne, lequel nécessite trois réseaux de diffraction différents. Toutefois, selon Nimmrichter, elle est techniquement difficile car cela implique de réduire le mouvement thermique de la nanosphère vers son état quantique fondamental, ce que personne n'a réussi àfaire encore
UN CHAT SPHERIQUE
Même si ces obstacles peuvent être surmontés, les physiciens auront encore du chemin à parcourir avant de réaliser le chat de Schrödinger . En modélisant le chat comme une sphère d'eau de 4 kg et en supposant qu'elle existe pendant une seconde dans une superposition d'états situés simultanément à deux endroits espacés de 10 cm de distance, Nimmrichter et Hornberger ont calculé qu'on aurait un μ d'environ 57. Comme Nimmrichter le souligne, cela équivaudrait à un électron existant dans une superposition de 10 puissance 57 s - quelques 1 0 puissance 39 fois l'âge de l'univers. "Il ne faut jamais dire jamais", at-il ajouté, "mais nous ne serons probablement jamais en mesure de placer un chat dans une superposition quantique."
En fait, selon Tony Leggett de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign, ce fossé entre les propriétés des objets quantiques étudiés en laboratoire et ceux des objets tels quele Schrödinger's-cat devrait constituer la base de toute définition de la vraiemacroscopicité . "Ma réaction instinctive, c'est alors que l'idée de cet article est maline » et , il se confronté à une direction non pertinente», dit-il. «Plutôt que de se référer à la mécanique quantique dans sa formulation, la macroscopicité devrait plutôt refléter notre« bon sens » , c est a dire vers l'intuition de la différence existant entre un électron dans un état indéterminé et un chat dans un état indéterminé."
La recherche est publiée dans la revue Physical Review Letters.
À propos de l'auteur
Edwin Cartlidge est un écrivain de science basée à Rome
19 commentaires que je vous engage à lire vivement !
Mon commentaire : je pensais qu’ après les manips de PIERRE HAROCHEsur la décohérenceprogressive de ses chatons de Schrödingeret après toutes les évaluations faites sur l’équation elle-même et l 'écroulement de la fonction d onde ....et dont je vous donne le tableau sur ma photo ci dessous , je pensais dis –je que toutes les manipsconvergeaient et qu’ il n’était plus nécessaire de se concentrer sur cette frontièremacroscopique – quantique …CET article montre que j’ai raison ! Cette limite reste relative à notre capacité sensorielle de notre animalité !
Pour le reste cliquez sur les liens de votre physique préférée qui vous permettront d acceder directement a la version anglaise
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a suivre en esperant moins de soucis de presentation !