Pressé par le temps (horrible et pluvieux) en ce DIMANCHE 29 SEPTEMBRE je vous livre la traduction d’ un travail que je trouve extrêmement intéressant , au moins sur le plan théorique
Voici le titre anglais et ce que je vous propose :
Physicists create 'molecules' of light
26 Sep, 2013
Ultracold atomic gas binds pairs of photons together
Les premiers «molécules» fabriquées à partir de deux photons viennent d’être créés par des physiciens aux États-Unis . Leur expérience consiste à envoyer des paires de photons à travers un gaz d'atomes ultra froids, dans lequel une interaction attractive va inciter les photons à se serrer les coudes et à devenir intriqués suivant la mécanique quantique. La découverte pourrait permettre à la fois à des ordinateurs classiques et quantiques à coder et traiter toute information en utilisant des photons.
Obtenir que des photons se serrent les coudes n'est pas chose facile, car ils passent normalement l’un a travers l'autre sans interagir . Toutefois, un photon possède un champ électromagnétique associé qui peut modifier son milieu environnant. Ces changements peuvent alors affecter la proximité des photons à et créer une interaction efficace entre eux. Bien que cet effet soit généralement minuscule , les interactions peuvent être importantes si le milieu est choisi avec soin.
A partir d’un gaz réfrigéré
Dans la nouvelle étude , une équipe dirigée par Mikhael Lukin à l'Université Harvard et Vladan Vuletic au Massachusetts Institute of Technology a pu créer de fortes interactions entre photons en les envoyant à travers un gaz d'atomes de rubidium refroidis à une température de quelques degrés au-dessus du zéro absolu . L'expérience consistait à utiliser la lumière laser bleu avec une longueur d'onde choisie avec soin de 479 nm , ce qui modifie les atomes de rubidium ,de sorte qu'un photon peut partager une partie de son énergie avec plusieurs atomes et créer un « état de Rydberg " collectif . Cet état est celui d’ un atome de Rydberg - dans lequel un électron est excité jusqu’ à un état de très haute énergie - mais dans ce cas-ci l'électron est partagée entre plusieurs atomes .
Cet état de Rydberg se propage alors à travers le gaz comme un photon « mollasson » de masse non nulle et lorsque l' état collectif atteint le bord opposé de la nappe de gaz , le photon ré-émerge muni de son énergie initiale. Quand il se forme un tel état de Rydberg , il devient cependant, impossible de créer à proximité plus d'états de Rydberg, à cause d’ un processus appelé le blocus de Rydberg . Ainsi, lorsque deux photons sont tirés a travers le gaz en succession rapide, le premier forme un état de Rydberg , mais pas le second . Et pour ce qui concerne le second photon , la région de l' état de Rydberg présente un indice de réfraction différent que le reste du gaz , ce qui entraîne le second photon à rester proche du premièr comme s’ ils voyageaient ensemble à travers le gaz . Le résultat apparait comme un état lié de deux photons – ou en fait une molécule – en voyage à travers le gaz atomique.
Pour émerger ensemble
Pour suivre cette tendance à rester ensemble, l' équipe a mesuré l'intervalle de temps entre la détection du premier et du second photons dans la paire . Au lieu de voir le deuxième photon dépasser le photon subissant le ralentissement de l’ état de Rydberg , il apparait que les deux ont tendance à émerger du gaz ensemble. «C'est du à une interaction photonique laquelle est « médiée » par l'interaction atomique, et c’est ce qui permet à ces deux photons de se comporter comme une molécule », dit Lukin . «Alors, quand ils émergent du milieu , ils sont beaucoup plus susceptibles de le faire ensemble que comme des photons uniques . "
L'équipe a également pu montrer que les photons de chaque paire sont intriquables en termes de polarisation. Les chercheurs ont fait cela en tirant a travers le gaz des paires de photons afféctés d’une polarisation spécifique . Quand les photons voyagent à travers le milieu, leurs polarisations changent . En mesurant la corrélation entre les polarisations des photons , l'équipe a pu montrer que les photons avaient été intriqués quand ils ont formé une molécule.
Des molécules photoniques
La création d' interactions entre photons n'est pas seulement d’un intérêt intrinsèque , elle pourrait également conduire à des ordinateurs plus rapides et plus économes en énergie qui utiliseraient des impulsions de lumière au lieu d'impulsions électriques pour traiter l'information . Aujourd'hui , de tels ces systèmes restent impraticables parce que des impulsions lumineuses doivent d'abord être convertis en impulsions électriques pour le traitement , puis à nouveau au retour , ce qui est très inefficace. Si les impulsions lumineuses pouvaient être amenées à interagir les unes avec les autres ,alors des portes logiques « tout-optiques » pourraient être apportées pour traiter l'information.
Des molécules photoniques pourraient également contribuer au développement de ces ordinateurs quantiques , qui exploitent le principe de l'intrication pour donner à deux particules des corrélations beaucoup plus fortes que ce qui est permis par la physique classique . Comme les photons se montrent très bons pour la transmission des bits quantiques ( qubits ) d'information sur de longues distances , le fait qu'ils n'interagissent pas normalement les uns avec les autres , rend difficile de créer des portes logiques tout-optiques . " A quoi ceci sera utile ,çà nous ne le savons pas encore , mais c'est un nouvel état de la matière , de sorte que nous espérons que de nouvelles applications peuvent émerger et nous continuons à enquêter sur les propriétés de ces molécules photoniques », dit Lukin .
La recherche est décrite dans la revue Nature .À propos de l'auteur
Hamish Johnston est l'éditeur du physicsworld.com
Dans les commentaires très intéressants j’ai d’abord trouvé ceux de Ashgar qui cite l’exemple connu d’utilisation de cristaux non linéaires pour intriquer des photons et celui de JAREK DUDA qui conteste l’intrication et parle plutôt de « couplage causal »…..Ils « pinaillent ces deux-là ! Mais le résultat est là ! Personnellement il a fallu que John Duffield rappelle que : “A photon can, within the bounds of the uncertainty principle, fluctuate into a charged fermion-antifermion pair, to either of which the other photon can couple” pour que je me reveille ! Je restais sourd à toute interaction photon –photon ; ils voyagent TOUS ensemble a 300000km/h mais restent indifférents les uns aux autres et c’est notre œil qui fait du violet+ bleu+ vert+ jaune + rouge une lumière blanche !.Mon spectro ou mon prisme les voit lui comme 5 couleurs différentes !Mais d autres remarques en commentaires sont à lire ;ça se bagarre dur sur Physics world :allez donc faire un peu d anglais sur cette partie de l article original !
Choisissez votre 2 eme article parmi ceux qui restent !
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