Recette pour créer le thermomètre quantique le plus précis

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Espagne

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Espagne | Science de la matière : matériaux, physique, chimie, optique
1er juillet 2015

Des physiciens de l’Université Autonome de Barcelone ont établi la méthode pour construire un thermomètre quantique à l’échelle nanométrique. Sa précision serait tellement élevée qu’elle permettrait de détecter des fluctuations infimes de température dans des zones aussi petites que l’intérieur des cellules ou dans des circuits électroniques miniaturisés.

Des chercheurs du département de Physique de l’Université Autonome de Barcelone (UAB) et de l’Université de Nottingham (Royaume Uni) ont repoussé dans un article de la revue Physical Review Letters les limites de la thermométrie, i.e. la fluctuation la plus petite de température que l’on puisse mesurer.
Les auteurs ont étudié la question de la sensibilité de thermomètres constitués d’une poignée d’atomes, aussi petits que permettent les lois de la physique, afin de capter des comportements quantiques à l’échelle nanométrique. Pour ce faire, ils ont cherché à trouver la précision maximale atteignable dans le cadre d’une situation réaliste où le temps de mesure serait très court dû à des limitations expérimentales incontournables. Ils notent également que ce type de thermomètres pourrait conserver une sensibilité constante pour un large champ de températures, en contrepartie d’un sacrifice de la précision de la mesure.

Futures applications dans les cellules et les nanocircuits

Pour les auteurs, « réaliser un nanothermomètre suffisamment sensible à cette échelle représenterait un grand pas pour la nanotechnologie, avec des applications en biologie, chimie, physique, voire même dans le diagnostic et le traitement de maladies ». Les résultats peuvent aider les scientifiques à repousser les limites de la technologie en rendant possible une mesure à l’intérieur des cellules ou des circuits électroniques réduits.
L’étude a compté sur la participation des chercheurs du Département de Physique de l’UAB Luis A. Correa, auteur principal, et Mohamed Mehboudi ; la chercheuse de l’Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (labelisée par ICREA) du même département, Anna Sanpera ; et Gerardo Adessos, chercheur à l’Université de Nottingham.

Référence bibliographique

Luis A. Correa, Mohammad Mehboudi, Gerardo Adesso, and Anna Sanpera. "Individual Quantum Probes for Optimal Thermometry". Phys. Rev. Lett. 114 : 220405, 5 juin 2015.

Source

www.agenciasinc.es/Noticias/Receta-para-crear-el-termometro-cuantico-mas-preciso

Rédacteur

Nicolas Urai - nicolas.urai[a]diplomatie.gouv.fr