Comment la physique change notre quotidien : 10 applications concrètes

C’est la physique de l’infiniment petit, des atomes et des particules. Un monde parallèle au nôtre, aux lois radicalement différentes. Ici, deux éléments peuvent être intimement enlacés tout en étant séparés par un univers, ou bien se trouver dans deux états à la fois, calmes et excités, vivants ou morts. Cette physique déroutante est née au début du XXe siècle, lorsque l'on a découvert que l'énergie associée à une onde électromagnétique est discontinue, comme si elle était répartie en « paquets » séparés, les quanta.

Ces travaux ont conduit, à partir des années 1980, à des applications aujourd'hui incontournables: ordinateurs, téléphones, laser, IRM… Et d'autres vont voir le jour dans les prochaines années. « Jusqu’à maintenant, on contrôlait seulement les flux de particules, mais à présent nous pouvons manipuler un photon unique pour le forcer, par exemple, à se mettre dans deux états à la fois. C’est nous qui décidons », explique Philippe Bouyer, directeur de recherche au CNRS. Cette révolution sera demain à l’origine des véhicules ultraconnectés et autonomes, de nouveaux matériaux et médicaments.

Une puce électronique de la taille d’un ongle peut contenir quelque 30 milliards de transistors (des microcomposants) fonctionnant selon les lois de la physique quantique. Dans chaque transistor –que l'on peut imaginer comme une boîte fermée – se trouve un assemblage ou un réservoir d’atomes. Pour fonctionner, il n'a pas besoin de courant électrique mais d'électrons. L’électron se (...)

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