Des cristaux quantiques pourraient révéler l'existence des particules de matière noire

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La découverte de la théorie quantique s’est étalée sur une trentaine d’années si l’on veut faire large, culminant par les travaux de Dirac, von Neumann et Einstein sur l’antimatière, la théorie de champs et la théorie de la mesure quantique pour des systèmes intriqués. Elle avait commencé par la résolution de certains problèmes concernant la façon dont la matière émet et absorbe du rayonnement, notamment lorsqu’elle est chauffée avec le mythique problème du corps noir, mais aussi sous la forme de raies lumineuses constituant autant de cartes d’identité des éléments. Trois noms y sont essentiellement associés, Planck, Bohr et Einstein, qui en cherchant à combiner les travaux des deux premiers vont poser les bases de l’effet laser et même de la découverte des équations de Schrödinger et Heisenberg.

Ce fut une révolution conceptuelle majeure qui n’est pas achevée, car non seulement nous n’avons toujours pas de théorie quantique de la gravitation mais on suspecte que des effets quantiques encore incompris sont à l’origine de la conscience.

Le physicien russe Vladimir Braginsky, pionnier de la détection des ondes gravitationnelles. © Uspekhi Fizicheskikh Nauk
Le physicien russe Vladimir Braginsky, pionnier de la détection des ondes gravitationnelles. © Uspekhi Fizicheskikh Nauk

Les révolutions technologiques de la théorie quantique

Une seconde révolution s’est produite ensuite au cours de la seconde moitié du XXe siècle, mais technologique celle-là. Nous assistons actuellement au début de sa deuxième phase dont la portée n’est pas encore très claire. Il s'agit de celle des ordinateurs quantiques, suivant en cela les travaux de pionniers de Richard Feynman, et plus généralement des techniques et des capteurs relevant d’une « information quantique ».

Après la première qui s’est exprimée sous la forme des semi-conducteurs, du laser, de l'IRM et des supraconducteurs, comme ceux employés pour les Squids, on assiste au début prometteur de la seconde avec l’utilisation de la superposition et de l’intrication quantique, ainsi que des progrès dans les techniques de mesures quantiques. Aussi, nous...

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