Première observation terrestre d’une anomalie quantique qui bouleverse les lois de la physique classique

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Espagne | Science de la matière : matériaux, physique, chimie, optique
4 septembre 2017

Une équipe internationale composée notamment de chercheurs de l’Institut de Physique Théorique de Madrid et l’IBM Research de Zurich, ont observé un phénomène quantique que l’on pensait impossible sur Terre. L’effet quantique mis en évidence est connu comme anomalie axiale gravitationnelle, qui rompt une des lois classiques comme la conservation de la charge, l’énergie et du moment linéaire. Le résultat pourrait conduire à un modèle plus complet de la compréhension de l’univers primitif et améliorer le processus de conversion d’énergie des appareils électroniques.

Une équipe internationale de physiciens, experte dans la physique des matériaux et de la théorie des cordes, a observé pour la première fois ce phénomène d’anomalie quantique. Lors de leurs expériences, ils ont simulé un champ gravitationnel auquel ils ont imposé un gradient de température et ont utilisé un matériel récemment découvert, le semi-métal de type Weyl, qui est similaire à une version 3D du graphène.

Après ces expériences, une équipe de théoriciens composée de chercheurs de TU Dresde, UC Berkeley et de l’Institut de Physique (IFT, UAM-CSIC) a confirmé par des calculs détaillés que les observations réalisées correspondaient à un phénomène quantique connu sous le nom d’anomalie axiale gravitationnelle qui brise les lois de la physique classique comme la conservation de la charge, de l’énergie et du moment linéaire.

Cette rupture avec la physique classique avait été précédemment proposée à partir de raisonnements théoriques à partir de méthodes basées sur la théorie des cordes. Cependant, en théorie ce phénomène ne devrait se produire que sous de très fortes températures, plusieurs milliards de degrés, dans un état de la matière particulier appelé plasma de quarks et gluons, qui a lieu seulement dans les premières étapes de l’univers dans les profondeurs du cosmo ou lors d’expériences de collisions dans les accélérateurs de particules. Contrairement aux attentes, les expériences ont prouvé que ce phénomène pouvait se passer sur la Terre dans des systèmes solides de la physique.
Cette découverte devrait générer une forte demande dans le développement de nouveaux appareils, en particulier dans la conversion d’énergie.

Source

“Observan anomalías cuánticas en el estado sólido de la física por primera vez”, SINC, 25/07/2017

Rédacteur

Cécile Malavaud - cecile.malavaud[a]diplomatie.gouv.fr

crédits : UAM / CSIC y coautor del artículo.

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