La “superchimie quantique” se révèle pour la toute première fois
La "superchimie quantique" se révèle pour la toute première fois. Un énorme potentiel pour la chimie et l'informatique quantiques.
Depuis des années maintenant, des scientifiques ont théorisé l’existence d’un phénomène pour le moins étonnant baptisé “superchimie quantique“. Jusqu’à aujourd’hui, il n’existait que sous la forme d’abstraction mathématique, mais voici qu’il s’est enfin manifesté concrètement dans un laboratoire. Une grande première extrêmement prometteuse.
La “superchimie quantique” se révèle pour la toute première fois
Qu’est-ce que la superchimie quantique ? Celle-ci survient lorsque des atomes, ou d’autres molécules, dans un même état quantique, réagissent chimiquement plus rapidement que ceux dans des états quantiques différents. Un état quantique, quant à lui, est un ensemble de caractéristiques d’une particule quantique, comme son spin ou son niveau d’énergie. Autrement dit, la superchimie quantique serait la compréhension au niveau atomique des réactions chimiques dans ce qu’elles ont de plus fin.
Le professeur de physique Cheng Chin, de l’Université de Chicago, et son équipe ont réussi le véritable exploit d’avoir des atomes ainsi que des molécules entières dans le même état quantique. Et les scientifiques ont découvert que les réactions chimiques se produisaient de manière collective. Plus il y avait d’atomes, plus les réactions s’avéraient rapides. “Ce que nous avons observé correspond aux prédictions théoriques”, explique-t-il. “C’est un objectif scientifique depuis 20 ans, donc nous vivons un moment très excitant.”
Pour parvenir à cela, l’équipe a dû refroidir un gaz de césium à une température proche du zéro absolu, là où tout mouvement cesse. Dans cet état, ils ont ensuite synchronisé chaque atome de césium dans le même état quantique, puis modifié le champ magnétique environnant pour déclencher la liaison chimique des atomes. Ces derniers ont alors réagi plus rapidement pour s’assembler et former des molécules de césium à deux atomes que lorsque la même expérience est réalisée avec du gaz non super-refroidi comme ici.
Un énorme potentiel pour la chimie et l’informatique quantiques
Cette avancée pourrait permettre de faire progresser grandement la chimie quantique et l’informatique quantique dans la mesure où des molécules dans le même état quantique partagent des propriétés physiques et chimiques. Ces particules ultra-froides pourraient alors tout à fait être utilisées comme qubits dans l’informatique quantique.
Désormais, pour le professeur Cheng Chin et son équipe, l’objectif est d’essayer de créer une superchimie quantique avec des molécules plus complexes encore. À suivre !