Des physiciens explorent des comportements étranges au cœur des atomes et des molécules, défiant les règles établies de la physique. Leur objectif ? Découvrir ce qu'ils appellent affectueusement la "nouvelle physique".
Représentation artistique de molécules intriquées.
Crédit: Caltech/Lance Hayashida
Nick Hutzler, un jeune professeur à Caltech, et son équipe cherchent à comprendre pourquoi notre Univers contient principalement de la matière, alors que théoriquement, au moment de sa naissance, il y avait autant de matière que d'antimatière. Ils utilisent des expériences simples pour étudier les écarts par rapport aux lois habituelles de la physique, qui pourraient expliquer cette prédominance de la matière.
Dans un article récent publié dans la revue
Physical Review Letters, l'équipe de Chi Zhang, un chercheur postdoctoral à Caltech, a découvert une nouvelle façon d'améliorer ces recherches grâce à l'intrication. Ce phénomène, issu de la physique quantique, permet à deux particules éloignées de rester connectées sans contact direct. L'équipe a développé une technique pour lier des groupes de molécules, rendant leurs expériences moins sensibles aux interférences extérieures et plus réactives aux signaux recherchés.
Pour mieux comprendre, Nick Hutzler compare cela à un groupe de canards en caoutchouc liés ensemble dans un bain: ils sont moins perturbés par les vagues et réagissent plus uniformément aux courants de l'eau. Zhang précise que leur objectif est d'être sensibles à la structure des molécules, en minimisant les perturbations dues à l'environnement expérimental.
Leur méthode permet de détecter des changements infimes dans le comportement des électrons au sein des molécules, des changements normalement interdits par les lois physiques classiques.
Dans une autre étude, publiée dans la revue
Science, l'équipe de Hutzler et John M. Doyle de Harvard a montré que les molécules peuvent se protéger des perturbations électromagnétiques sans pour autant augmenter leur sensibilité grâce à l'intrication.
Grâce à ces avancées, les chercheurs peuvent aller plus loin dans l'exploration de secteurs inexplorés de la physique, ouvrant des portes vers des découvertes inédites.