Saut Quantique : Observation d'une Transition de Phase Superradiante, Révolutionnant la Technologie Quantique
Confirmation d'une Prédiction Vieille de Décennies
Des chercheurs de l'Université Rice ont réalisé une prouesse révolutionnaire en observant directement une transition de phase superradiante (TPSR). Ce phénomène quantique, prédit il y a plus d'un demi-siècle, recèle un immense potentiel pour l'informatique quantique, la communication et la détection.
La TPSR implique deux groupes de particules quantiques fluctuant collectivement, formant un nouvel état de la matière sans déclencheurs externes. Les résultats de l'équipe ont été publiés dans Science Advances.
Surmonter les Barrières Théoriques
La découverte a été faite dans un cristal d'erbium, de fer et d'oxygène, refroidi à -271,67 degrés Celsius et exposé à un champ magnétique de 7 teslas. Les chercheurs ont contourné la limitation du « théorème d'interdiction » en créant une version magnonique de la TPSR dans le cristal magnétique.
Dasom Kim, doctorante à Rice, a expliqué qu'ils avaient réalisé la transition en couplant les fluctuations de spin des ions de fer et d'erbium. Les magnons des ions de fer imitent les fluctuations du vide, tandis que les spins des ions d'erbium représentent les fluctuations de la matière.
Révolution de la Technologie Quantique
L'équipe a observé les signatures de la TPSR en utilisant des techniques spectroscopiques avancées. Les chercheurs sont enthousiastes quant aux implications pour la technologie quantique.
Kim a noté que le système stabilise les états quantiques comprimés près du point critique quantique de la transition, améliorant ainsi la précision des mesures. Cette avancée pourrait révolutionner les capteurs quantiques et les technologies informatiques, améliorant leur fidélité, leur sensibilité et leurs performances.
Junichiro Kono, l'auteur correspondant de l'étude, a déclaré que cette percée établit un nouveau cadre pour comprendre et exploiter les interactions quantiques intrinsèques au sein des matériaux.