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Oct 05, 2023

Le Philippin 'Sheldon Cooper' découvre un moyen de fabriquer des cristaux de temps, de la matière quantique noire

DÉCOUVERTE. Jayson Cosme, physicien théoricien de l'UPD-CS NIP, a dirigé une équipe de

DÉCOUVERTE. Jayson Cosme, physicien théoricien de l'UPD-CS NIP, a dirigé une équipe de chercheurs basés en Allemagne dans une étude révolutionnaire en physique.

Photo gracieuseté de Jayson Cosme

LAGUNA, Philippines - Jayson Cosme, physicien théoricien et actuellement professeur associé à l'Institut national de physique du Diliman College of Science de l'Université des Philippines (UPD-CS NIP), a récemment dirigé une équipe de six chercheurs basés en Allemagne pour ouvrir une voie pour créer des cristaux de temps et un système quantique à l'état sombre.

Leur article le plus récent sur l'état sombre a été publié dans la prestigieuse revue Physical Review Letters en avril 2023, avec les co-auteurs Jim Skulte, Phatthamon Kongkhambut, Sahana Rao, Ludwig Mathey, Hans Keßler et Andreas Hemmerich.

Avec presque le même ensemble d'auteurs, ils ont publié leur article précédent en août 2022, ce qui a conduit à leur découverte surprenante d'un état sombre. Cette précédente étude révolutionnaire a créé un autre type de cristal temporel, appelé cristal temporel continu, pour la première fois dans l'histoire de la physique.

Semblable au physicien théoricien de la théorie du Big Bang, Sheldon Cooper, Cosme et ses collègues ont créé une théorie ou un modèle mathématique et l'ont vérifié avec succès dans leur conception expérimentale.

En tant que théoricien, c'est quelque chose qui vous passionne parce que nous sommes capables de comprendre quelque chose au niveau fondamental et que cela fonctionne.

Cosme a précisé que ce qu'ils ont trouvé, l'état sombre, est différent de la matière noire, car cette dernière est principalement une forme théorique de matière et n'a pas encore été détectée. L'état sombre ou l'état quantique sombre, d'autre part, est l'état d'un atome ou d'une molécule qui n'absorbe ni n'émet de lumière (photons), donc "sombre". Plus important encore, l'état sombre n'est pas seulement une théorie car son existence a été prouvée et créée à plusieurs reprises.

"C'est plus proche d'une cape d'invisibilité dans Harry Potter", a-t-il dit, décrivant l'état sombre. "C'est pratiquement invisible."

En utilisant le condensat de Bose-Einstein (BEC) pour leur système, l'étude a montré une manière unique de créer un état sombre en utilisant deux ingrédients clés : l'interaction entre les atomes facilitée par la lumière via le faisceau laser, et l'agitation du laser lui-même. .

Il a partagé que différents types d'interactions créent divers états de la matière, similaires à la façon dont les molécules d'eau peuvent devenir solides (glace), liquides (eau) ou gazeuses (vapeur), selon la façon dont les molécules interagissent.

Leur configuration originale a été initialement conçue pour créer un cristal temporel sans commune mesure. En secouant plus fort le système, Cosme a partagé qu'ils étaient surpris de voir la transformation du cristal temporel en quelque chose de nouveau et ont réalisé qu'il s'agissait d'un état sombre.

"Nous sommes en mesure de montrer que vous pouvez créer un nouvel état, qui est un état sombre, en combinant la conduite périodique et l'interaction entre les particules constitutives qui composent le condensat de Bose-Einstein."

Bien que l'étude soit une recherche fondamentale, le concept de l'état sombre peut déjà être appliqué à l'informatique quantique. L'informatique quantique est un domaine multidisciplinaire qui utilise la mécanique quantique pour résoudre des problèmes plus rapidement que les ordinateurs classiques qui existent de nos jours.

Alors que l'informatique quantique a plus de possibilités pour les combinaisons de 1 et de 0, son état n'est pas stable. Par exemple, les ordinateurs classiques sont plus stables, ce qui permet aux appareils actuels comme les ordinateurs portables et les appareils photo de fonctionner correctement. Par conséquent, son état de 1, par exemple, restera toujours 1, et ainsi de suite.

Cependant, dans un bit quantique, l'état 1, par exemple, deviendra à un moment donné 0.

Avec l'état sombre, un bit quantique sera plus stable pour créer un système capable de résoudre des problèmes plus complexes ou d'exécuter des fonctions plus rapides que les superordinateurs actuels.

Cosme a commencé à travailler avec l'équipe alors qu'il travaillait comme chercheur postdoctoral et théoricien à Hambourg, en Allemagne, sous Mathey, de 2017 à 2020. Lorsqu'il a commencé à travailler comme professeur associé à UP Diliman en 2020, leur collaboration s'est poursuivie.

En tant que chercheur principal de l'étude, Cosme a partagé son idée avec son proche collaborateur, Jim Skulte, pour améliorer le modèle mathématique sous-jacent et travailler sur l'expérience pour prouver leur théorie, avec leurs autres collègues du groupe expérimental de Hemmerich.

"Outre la joie de découvrir et de faire de la physique elle-même, voir aussi que vos collègues scientifiques, collègues [et] vos pairs apprécient le travail que vous avez fait et utilisent vos idées, pour moi, c'est l'une des raisons pour lesquelles Je suis toujours ici à faire de la physique, toujours à faire de la science", a-t-il déclaré. –Rappler.com

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