Le monde quantique devient encore plus étrange : des physiciens créent le premier « qubit » d’antimatière
Auteur: Simon Kabbaj
Préparez-vous, ça va devenir un peu bizarre. Vous avez peut-être déjà entendu parler de l’antimatière, cette sorte de ‘jumeau maléfique’ de la matière qui nous compose. Un des plus grands mystères de la physique, c’est de comprendre pourquoi notre univers est fait de matière, et non d’antimatière. Le CERN, ce grand laboratoire européen dont on entend parfois parler, vient de faire une annonce qui donne le vertige : ils ont réussi à faire une expérience de physique quantique avec de l’antimatière. C’est une première mondiale qui repousse les limites de ce que l’on pensait possible.
Le qubit d'antimatière : qu'est-ce que ça veut dire ?
Concrètement, qu’ont-ils fait ? Ils ont créé le tout premier ‘qubit’ d’antimatière. Un qubit, pour faire simple, c’est l’unité d’information de base d’un ordinateur quantique. Imaginez que c’est l’équivalent d’un interrupteur ‘on/off’ (un ‘bit’) pour un ordinateur normal, mais pour un ordinateur quantique, cet interrupteur peut être à la fois ‘on’ et ‘off’ en même temps. C’est ce qui rend ces ordinateurs si puissants. Pour cette expérience, le ‘qubit’ n’était autre qu’un antiproton, l’antiparticule du proton que l’on trouve dans le noyau de nos atomes.
La 'danse' quantique d'un antiproton pendant 50 secondes
Les physiciens ont réussi à faire faire à cet antiproton une sorte de ‘danse’ quantique. Ils l’ont fait osciller entre deux états, un peu comme une toupie qui basculerait parfaitement entre une position ‘pointe en haut’ et ‘pointe en bas’. Et le plus incroyable, c’est que cette danse a duré pendant 50 secondes ! Pour nous, 50 secondes, c’est le temps de se faire un café. Pour un physicien qui observe une particule aussi instable, c’est une éternité. C’est un exploit technique absolument remarquable.
Comment ont-ils réussi cet exploit ?
Pour réaliser cette prouesse, il a fallu une installation d’une complexité folle. Les chercheurs ont d’abord dû se procurer des antiprotons auprès de ‘l’usine à antimatière’ du CERN. Ensuite, ils ont piégé un seul de ces antiprotons dans une sorte de cage électromagnétique ultra-sophistiquée. Le défi principal était d’isoler cette particule de toute perturbation extérieure. Le monde quantique est incroyablement timide et fragile. Le moindre ‘courant d’air’ cosmique, la moindre perturbation, et hop, tout s’effondre.
La nouvelle a été accueillie avec enthousiasme et une célébration improvisée.
L’équipe du CERN a travaillé pendant cinq ans pour perfectionner sa technologie et éliminer toutes les perturbations. Lorsqu’ils ont enfin réussi à observer cette oscillation stable pendant 50 secondes, l’émotion était à son comble. Barbara Latacz, la physicienne qui a dirigé l’étude, a confié : « C’est l’un des meilleurs moments de ma vie, on a immédiatement célébré cette réussite ! » On imagine la joie après tant d’années d’efforts acharnés.
Alors, des ordinateurs à l'antimatière pour demain ?
Calmons tout de suite nos ardeurs de science-fiction. Est-ce que cette découverte signifie qu’on aura bientôt des ordinateurs quantiques à l’antimatière ? La réponse est un grand NON. Et la raison est simple : fabriquer et stocker de l’antimatière est incroyablement difficile et cher. Comme la matière et l’antimatière ont, en théorie, les mêmes propriétés, il est beaucoup plus simple d’utiliser de la matière normale. Sauf si, un jour, on découvre que l’antimatière a des propriétés secrètes qui la rendraient plus intéressante. Mais pour l’instant, ce n’est pas le cas.
Conclusion : une petite pièce d'un immense puzzle
Alors, à quoi ça sert, tout ça ? Ce n’est pas pour construire des gadgets. C’est pour la connaissance fondamentale. C’est pour essayer de répondre aux plus grandes questions de l’univers. Comprendre précisément comment se comporte l’antimatière pourrait nous aider à savoir pourquoi notre univers existe tel que nous le connaissons. Comme l’a dit un physicien, c’est une ‘petite partie d’un puzzle bien plus grand’. Mais vous savez, dans un puzzle, chaque pièce compte.
Selon la source : gizmodo.com