Comme entrée en matière je vous parle du dernier prix Nobel de physique ! Peu importe les noms des glorieux récipiendaires, car je suppose que ce qui vous intéresse c’est le sujet qui leur a valu leur prix :la matière topologique !!!!! En rappelant à ceux qui me lisent depuis longtemps que j’ai publié ici même un petit vade me cum de topologie ….
On parle plutôt d’isolant topologique que de matière topologique car il s’agit d’un matériau ayant une structure de bande de type isolant mais qui possède des états de surface métalliques. Ces matériaux sont donc isolants "en volume" et conducteurs en surface.
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1 :
Flash Physics: TRIUMF licenses isotope-production technology, Marsquakes may help to sustain microbial life, PandaX-II spots no dark matter
Résumé de résumés
-technologie de production d’isotopes canadien a TRIUMPH (un cyclotron médical )
-Mars : des tremblements sismiques pourraient aider à maintenir la vie microbienne,
PandaX-II en CHINE ne voit pas la matière noire ( il n' est pas le seul!)
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2 :
Quantum teleportation comes to Hefei and Calgary
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Studies show quantum communications possible using metropolitan optical-fibre networks
Résumé
Des études réalisées dans la ville chinoise de Hefei et à Calgary au Canada montrent qu’une téléportation quantique peut être réalisée sur des distances de plusieurs kilomètres à l'aide de réseaux à fibres optiques commerciales. Réalisée par deux équipes indépendantes de physiciens qui ont utilisé des techniques légèrement différentes, les manifestations impliquées transférent l'état quantique d'un photon .
Proposée dans les années 1990, la téléportation quantique implique le transport d'un état quantique d'une particule - la polarisation d'un photon, par exemple - à travers l'espace sans déplacer la particule elle-même. Cela implique de faire une mesure initiale spécifique sur la particule, la transmission des informations mesurée à une destination de réception, puis la reconstruction d'une copie parfaite de l'état d'origine. Fondamentalement, la particule d'origine perd toutes les propriétés qui sont téléportées. Cela satisfait le «non-clonage" , a savoir ce théorème de la mécanique quantique, qui dicte qu'il est impossible de faire une copie parfaite d'un état quantique
MON COMMENTAIRE /J’ai du mal à voir l’intérêt de cette manip , sauf a prouver qu’ elle peut se faire par câble optique et qu’ il ne s’agit pas de la téléportation de STAR TREK ( SCIENCE FICTION ) ou d’une variété d’ hologramme !!!!
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3
Laser polarization boosts quality of proton beams
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New technique could improve laser-plasma accelerators
:Résumé
La qualité des faisceaux de protons accélérés par laser peut être améliorée en contrôlant la polarisation de la lumière laser incidente, …C’est ce que les chercheurs au Royaume-Uni ont découvert. La découverte pourrait aider les physiciens à créer des sources compactes de faisceaux de protons pour une utilisation en médecine, lithographie ou même astrophysique.
Des faisceaux de protons et d'autres ions positifs ont un large éventail d'applications, y compris la physique des particules, le traitement des matériaux et en médecine.La protonthérapie, par exemple, est utilisée pour détruire des tumeurs cancéreuses avec un minimum de dommages collatéraux aux tissus sains environnants. Cependant, l'utilisation pratique de protons et de faisceaux d'ions est freinée par la nécessité d’investir dans des accélérateurs grands et coûteux de particules pour produire des faisceaux de haute qualité.
Une voie à suivre est l'accélération laser-plasma, dans lequel une impulsion laser de haute puissance est tiré dans une cible. Cela crée un plasma dans lequel les électrons sont séparés des ions. Cela crée d'énormes champs électriques qui sont alors capables d'accélérer des protons, des ions et des électrons à des énergies très élevées.
MON COMMENTAIRE
Il est très favorable car si on peut se passer de grosses machines tant mieux !…..Mais si on change la polarisation , on ne changera guère l énergie incidente c’est à dire les dommages collatéraux sur les tissus sains voisins de la tumeur
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Flash Physics: New radiation detectors, agreement on Cherenkov observatory and artificial intelligence
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:résumé de résumé
-Nouveaux détecteurs de rayonnement gamma ( perovskites)
- Accord sur un observatoire Cherenkov aux iles Canaries
- L'intelligence artificielle découvre de nouveaux matériaux cristallins ( elpasolites)
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5/
Some nuclei exist close to a quantum phase transition
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Discovery could shed light on production of heavy elements in stars
TRADUCTION ENTIERE
Des physiciens en Allemagne et aux États-Unis ont découvert que certains noyaux existent à proximité d'une transition de phase quantique ; ce qui détermine si un noyau ressemble à une collection lâche de particules alpha ou ressemble plus à un seul objet étroitement lié. L'équipe a constaté que si un noyau se trouve d'un côté ou de l'autre de cette phase de fracture ,il est très sensible aux interactions spécifiques entre les protons et les neutrons individuels. Les physiciens disent que leur travail pourrait améliorer la compréhension de la production d’ élément lourd à l'intérieur des étoiles.
Les physiciens savent que les protons et les neutrons se lient ensemble à l'intérieur des noyaux par la force forte, un type d’ interaction attractive qui est beaucoup plus forte à petite échelle que l'électromagnétisme. Cependant, malgré des décennies de recherche, ils ne comprennent pas encore pleinement la structure interne de certains noyaux légers simples : ceux ayant des nombres pairs et égaux de protons et de neutrons, et qui peuvent être décrits comme amas de noyaux d'hélium 4 appelés aussi particules alpha.
Les propriétés de la plupart des autres noyaux peuvent être reproduites avec succès par la modélisation d'un noyau comme s’il était un liquide dans lequel chaque proton et neutron sentait l'attraction collective de tous les autres protons et les neutrons. Mais parce que les particules alpha restent particulièrement stables, personne n'a été en mesure de montrer comment un «gaz» autonome de particules alpha sans interaction peut se transformer en un noyau «liquide».
Dans leur dernier travail, Ulf Meißner de l'Université de Bonn et ses collègues ont mis au point une réponse. Ils l'ont fait après la modélisation de l'effet de deux types d'interaction forte sur les propriétés de plusieurs noyaux légers différents. Ces interactions sont composées d'un certain nombre de sous-interactions qui ont des degrés variables de «localité» - la mesure dans laquelle ils agissent en un point plutôt que sur une distance finie. Un de ces interactions - A - est comme la force forte qui agit dans un gaz de particules alpha, tandis que l'autre - B - ressemble à la force forte dans un noyau liquide.
L'objectif des chercheurs était de montrer que les formules relativement simples utilisées pour représenter ces interactions pourraient être utilisées pour remplacer les mouvements , à multi-commandes complexes habituellement utilisées pour décrire les forces nucléaires. En cela, ils ont réussi. Ils ont incorporé A et B dans la théorie du champ effectif du réseau, un type de modélisation qui représente l'espace et le temps comme un réseau de points de réseau. Ils ont constaté que pour le béryllium-8, le carbone-12, l'oxygène-16 et le néon 20 interactions, B a abouti à une description des énergies de l'état fondamental à l'intérieur à quelques pour cent des valeurs expérimentales, tandis qu’avec A on a des valeurs du même paramètre qui restent des multiples entiers de la particule alpha en état fondamental de l'énergie – ce qui rappelle un gaz de Bose-Einstein de condensation de particules.
L'équipe de Meissner a alors construit une «famille d'interactions", chaque membre de la famille « étant situé quelque part sur une échelle mobile définie par le paramètre λ. Avec λ égale à zéro, l'interaction est A, et quand Aest égal à un celui i c’ est B. Pour chacun des quatre noyaux, les chercheurs ont tracé la façon dont l'état fondamental d’énergie du noyau varie avec λ par rapport à celle d'une particule alpha. Le résultat est un diagramme de phase avec une transition quantique - c est une ligne diagonale - pour chaque noyau. A la gauche de la ligne, à de faibles valeurs de λ, le noyau est un gaz, et à droite, pour des valeurs plus élevées, c’ est un liquide, dans lequel les particules alpha interagissent entre eux de sorte qu'elles s forment un liquide nucléaire.
Contrairement à une transition de phase classique, tel que la transformation de la vapeur en eau liquide, une transition de phase quantique a lieu à une température de zéro. Elle est entraînée par les fluctuations quantiques, qui s’imposent en raison du principe d'incertitude de Heisenberg. L'équipe de Meissner souligne que parce que la position d'un noyau sur le diagramme de phase semble sensible à la forme exacte de l'interaction entre protons et neutrons, la version plus sophistiquée des calculs qu'ils ont effectués pourrait potentiellement concerner ce noyau au cours de la transition. En ce sens, ils ont écrit, «la Nature se situe à proximité d'une transition de phase quantique."
Selon Meissner, leur diagramme de phase peut être utilisé comme un "outil de diagnostic" POUR travailler sur la structure de certains noyaux. En particulier, dit-il, il pourrait être utilisé pour étudier la nature de l'état Hoyle, un état excité du carbone-12 qui est une étape importante dans la production d'éléments lourds à l'intérieur des étoiles rouges géantes. L'idée est de "titiller" λ pour savoir si l'état Hoyle réside sur la gauche ou sur la droite de la transition de phase. «Certaines personnes croient que l'état Hoyle du carbone se compose de trois particules alpha," dit-il. «Nous pouvons maintenant mettre cette idée à l'épreuve», dit Meissner, ajoutant qu'il y a la «possibilité intéressante» que l'état se trouve exactement sur la ligne.
D'autres chercheurs se sont montrés impressionnés par les derniers travaux. David Jenkins de l'Université de York au Royaume-Uni indique qu'il y a "un certain nombre d'aspects fascinants" à la manière dont ce regroupement alpha se dégage naturellement des interactions fondamentales de la théorie du champ effectif. Oliver Kirsebom de l'Université d'Aarhus au Danemark est d'accord, ce qui suggère que les idées pourraient aider à orienter les recherches futures. "Il serait très excitant», dit-il, si c’ était possible de prédire si l'état Hoyle peut aussi se décomposer directement en trois particules alpha, par opposition à la décomposition séquentielle via les émissions mono-alpha
Witek Nazarewicz de Michigan State University, quant à lui, dit que la recherche pourrait également être pertinente pour d'autres systèmes quantiques ouverts où le regroupement pourrait se produire, tels que les noyaux riches en neutrons.
La recherche est décrite dans Physical Review Letters.
A propos de l'auteurEdwin Cartlidge
MON COMMENTAIRE
Ma chimie nucléaire étant restée en sommeil j ai du appeler au secours pour savoir ce que signifiait l « état HOYLE » . C’est un état excité , dépourvu de spin (=0), résonant du carbone-12. Il est produit via un processus triple-alpha , et fut prédit par Fred Hoyle in 1954
Ma photo vous le présente mieux
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Flash Physics: Giant glowing 'space blobs', SCOAP3 extended for three years, European Spallation Source gains momentum
Résumé de résumé ( partiel)
Les astronomes ont cassé le mystère d' un objet rare brillamment incandescent dans l'univers lointain, appelé "Lyman-alpha Blob". Ces taches sont de gigantesques nuages de gaz d'hydrogène qui couvrent des centaines de milliers d'années-lumière et se trouvent à de très grandes distances cosmiques. Alors qu'on ne savait pas pourquoi la brillance de ces gigantesques nuages de gaz était si forte, l'équipe internationale de chercheurs a utilisé l'Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) et le très grand télescope et a repéré deux galaxies au cœur d'un tel nuage. Les deux galaxies connaissent une frénésie de formation d'étoiles, qui éclaire leur environnement. L'équipe a également repéré que ces galaxies croisées sont elles-mêmes nichées au sein d'un groupe de galaxies plus petites, dans ce qu’ils affirment être une phase au début de formation d'un amas massif de galaxies. En effet, les deux plus grandes galaxies vont très probablement évoluer en une seule galaxie elliptique géante. La recherche sera publiée dans l'Astrophysical Journal et un prépublication est disponible sur le serveur arXiv
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Chip shifts frequencies of photon qubits
Frequency converter: device converts infrared light to visible light and back again
résumé
Les ingénieurs américains ont mis au point une puce qui permet de convertir la lumière visible en infrarouge et l’inverse , tout en préservant l'état quantique des photons d'origine. Cette capacité permettrait à des dispositifs quantiques de transmettre des informations entre eux via l'infrastructure à fibre optique existante. Les chercheurs disent que cela est une étape importante dans la réalisation d'un réseau quantique des dispositifs et des ordinateurs qui pourraient échanger des informations.
Depuis plus d'une décennie, les chercheurs ont mis au point des techniques pour permettre la construction d'un réseau de dispositifs quantiques qui pourraient transmettre l'information quantique de l un à l'autre sur de longues distances. Des exemples de ces dispositifs quantiques comprennent des atomes de rubidium dans un gaz ultra froid et de l'azote- en vacance dans un diamant.
Un défi important est de savoir comment transmettre le passage d'un dispositif quantique à un autre, dit Hong Tang, un ingénieur électrique à l'Université de Yale qui a été impliqué dans le travail. Lorsque deux dispositifs quantiques sont basés sur deux systèmes physiques différents, leurs photons de sortie ne sont pas à la même fréquence. "Malheureusement, la plupart des dispositifs quantiques fonctionnent à des fréquences différentes et ne veulent pas vraiment parler les uns aux autres», dit-il.
Mon commentaire
Je suis curieux de savoir si ce travail sera fructueux en applications …. !
A suivre
Jeu de briques
Snake
Pacman
Bubble