LE MONDE SELON LA PHYSIQUE/PHYSICS WORLD COM/ JANVIER 2016 3EME PARTIE
Aujourd’hui se termine la dernière partie des nouvelles transmises par PHYSICS WORLD COM pour cette 1ère quinzaine du mois de JANVIER 2016 ….Vous aurez peut-être noté que ce magazine ne se penche guère (ou pas du tout) sur les questions que nous posent les problèmes énergétiques , météorologiques et scientifiques abordés chez nous à la COP 21 …Alors posez-vous la question :les physiciens sont-ils sourds ou autistes vis à vis de ces questions ou trop optimistes sur la réponse qu’apportera la science et les technologies futures ???
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1°/ Traduction complète
Physicists take entanglement beyond identical ions
Jan 12, 2016 1 commentTwo independent groups reach a milestone in ion-based quantum computing
Les physiciens intriquent des ions identiques
12 janvier 2016 1 commentaire
Photographie du piège à ions utilisée par Dave Wineland et ses collègues au NIST
L'intrication quantique vient d etre créée et mesurée entre des paires de deux différents types de noyaux pour la première fois. Réalisée par deux groupes de recherche indépendants, le travail est une étape clé vers la création d'ordinateurs quantiques à base d'ions, dans lequel différents noyaux accomplissent des fonctions différentes. Un des groupes est basée à l'Université d'Oxford au Royaume-Uni et l'autre à l'Institut National des Standards and Technology (NIST) à Boulder, Colorado.
Les informations contenues dans un ordinateur quantique sont stockées et transmises sous forme de bits quantiques (qubits), qui peuvent être portées par des entités telles que des photons ou des ions. Or les qubits perdront rapidement leur nature quantique lorsqu'ils seront en contact avec le monde extérieur, et ceci est un défi pour ceux qui conçoivent actuellement les ordinateurs quantiques. En effet ,il s’avère que les qubits individuels doivent interagir les uns avec les autres pour un calcul quantique de process, et ne peuvent donc pas rester complètement isolés du monde extérieur.
Une façon de contourner ce problème est d'utiliser différents types de qubits pour effectuer différentes fonctions au sein d'un ordinateur quantique. Ceux des qubits qui sont faciles à isoler, par exemple, pourraient stocker des informations, tandis que les qubits qui interagissent de façon bien définie seraient aptes à traiter les données. Pour ces régimes hybrides de travail, cependant, l'information quantique doit pouvoir être transférée d'un type de qubit à un autre, ce qui exige que les différents types de qubits soit mécaniquement et quantiquement intriqués…
Cette intrication permet à deux ou plusieurs particules d’avoir une relation beaucoup plus étroite que celle admise par la physique classique, peu importe à quelle distance ils peuvent être les unes des autres . Les états de particules intriquées sont inextricablement liés, de sorte que toute modification apportée à une particule influence instantanément l'état de l'autre.
Des Ions piégés dans une chambre à vide minuscule sont une façon de créer un tel ordinateur quantique hybride. Ceci parce que certains ions vont interagir les uns avec les autres (et avec leur entourage), tandis que d'autres pourraient être maintenus dans un isolement relatif. A partir d’aujourd'hui, deux équipes indépendantes ont montré que les paires de différents types d'ions peuvent être enchevêtrés.
Chris Ballance et ses collègues à Oxford ont utilisé pour leurs ions deux isotopes différents d'un même élément , le calcium- 40 et le calcium-43. Pendant ce temps au NIST, Ting Tan Rei, Dave Wineland et l'équipe ont utilisé le béryllium-9 et le magnésium-25 ainsi que leurs ions. La lumière laser (avec des micro-ondes à NIST) a été utilisée pour créer une interaction «ferromagnétique» entre les spins d'une paire de deux ions différents séparés par quelques microns. Cette interaction signifie que si la rotation de l'un des ions pointe ' "haut", le spin de l'autre ion aura tendance à pointer dans la même direction.
Les équipes ont dû ensuite vérifier que les deux ions restent intriqués dans cet état ferromagnétique.
Les deux équipes ont vérifié l’ intrication en utilisant une inégalité de Bell, qui consiste à mesurer les corrélations entre les spins des deux ions. Le premier ion est mis dans une superposition quantique , à la fois dans le spin-up et le spin-down. Ensuite, l'interaction ferromagnétique est mise sous tension. Le résultat est une paire d'ions qui se trouvent dans une superposition quantique de spin- à la fois vers le haut et vers le bas ……
Une mesure est effectuée sur le premier ion - le forçant alors à un état soit de spin-up soit de spin-down. Le résultat de cette mesure est aléatoire; mais si les ions sont intriqués , le résultat aura une influence mesurable sur une évaluation ultérieure de l'état de de spin du deuxième ion.
Une certaine corrélation entre les états de spin est attendue de la physique classique, et l'inégalité de Bell impose une limite supérieure à sa valeur. Si les corrélations sont un peu plus fortes, alors les ions doivent être intriqués mécaniquement quantiquement. Dans ce cas, la limite supérieure des corrélations classiques est 2, et l'équipe du NIST a mesuré une valeur de 2,70, ce qui est un énorme écarts-types (40 ) par rapport à la valeur classique. L'équipe d'Oxford a atteint un plus modeste chiffre 2.228, ce qui est encore un impressionnant 15 écarts-types au dessus du résultat classique.
Ballance dit à Physicsworld.com que le calcium-43 ion s’est avéré etre «le meilleur qubit à « contours", avec une mémoire quantique à un seul ion ,capable de stocker l'information quantique pendant environ une minute. Le calcium-40, en revanche, est mieux adapté pour interagir avec des photons , et qui pourraient être utilisés pour transmettre l'information quantique dans les ordinateurs quantiques et aussi d'un ordinateur quantique à un autre. Ballance ajoute que c est un avantage d'utiliser des ions qui sont isotopes d'un même élément car les isotopes sont suffisamment semblables pour être traitées de la même manière dans le piège à ions.
"Chaque espèce d'ions est unique», ajoute Tan. "Certains sont mieux adaptés pour certaines tâches telles que le stockage de mémoire, tandis que d'autres sont plus adaptés à fournir des interconnexions pour le transfert de données entre systèmes distants."
La recherche est décrite dans deux documents distincts dans « Nature. »
A propos de l'auteur : Hamish Johnston est rédacteur en chef de physicsworld.
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MON COMMENTAIRE /Il est extrêmement élogieux ; ce travail semble être l’un des plus en pointe que j’ai lus et vous n’ignorez pas cependant mon scepticisme pour cette informatique quantique à q bit …..Cela n’implique pas d’ailleurs que l’intrication ne continue pas à me poser des problèmes pour définir exactement sa cause première et le « fond » de son contenu !!!!
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2 : TRADUCTION COMPLETE
Nouveau matériau de casque pouvant protéger contre les coups et éraflures
New helmet material could protect against glancing blows
Jan 13, 2016Tunable layers shield brain from shear forces
Le 13 janvier 2016
Photo de la matière de casque montrant couches d'éléments en forme de flèche
Jan 13, 2016Des chercheurs de l'Université de Cardiff au Royaume-Uni ont uni leurs forces avec le casque du fabricant Charles Owen Inc. pour développer un nouveau matériau qui pourrait protéger contre une plus large gamme de blessures à la tête. Surnommé "C3", ce matériau multicouche peut soit être imprimé en 3D pour créer des casques sur mesure pour les athlètes professionnels , soit moulés par injection pour créer des biens de consommation à moindre coût. La collaboration est financée à hauteur de 250 000 $ par Head Health Initiative , organisme américain pour développer la fabrication et la simulation par ordinateur d’une technologie qui pourrait rendre possible la commercialisation du matériel.
Les casques sont devenus omniprésents - et souvent obligatoires - dans un large éventail d'activités allant du ski au football américain. Ils font un très bon travail de protection de l'utilisateur contre les effets de compression dans laquelle la force de l'impact est dirigée vers le centre du cerveau. Les casques sont pas très bons, cependant, pour absorber les forces de torsion qui se produisent lorsque la tête subit un coup qui l'amène à tourner. De grandes torsions de la tête peuvent induire le cerveau à tourner par rapport au crâne, endommageant les vaisseaux sanguins qui irriguent le cerveau et donc conduisant à des blessures graves.
"Les stratégies pour la prévention des blessures à la tête sont demeurées relativement stagnantes par rapport à l'évolution d'autres technologies», explique Peter Theobald de l'Université de Cardiff, qui dirige le projet de développement C3 avec Roy Burek de Charles Owen.
Le matériau a été inspiré par des matériaux résistants aux explosions créées par Graham McShane et ses collègues de l'Université de Cambridge au Royaume-Uni. L'équipe de McShane a été chargée d'élaborer du matériel pour l'armée qui soient légers mais aussi capables d'absorber d'énormes quantités d'énergie provenant des explosions. L'idée des chercheurs repose sur l’emploi de structures en acier d'inspiration origami et telles que l'effondrement se produiten pliant d'une manière contrôlée pour absorber l'énergie de l'explosion.
Theobald et McShane ont réalisé que des structures similaires pourraient être fabriqués à partir de matériaux à base de polymères. En outre, les paramètres de pliage des structures pourraient être "accordés" pour absorber différents types de forces. Theobald explique qu'il devrait être possible de développer une structure en couches dans laquelle une couche est bonne pour absorber des chocs de compression tandis que l'autre est bonne pour absorber les cisaillements.
Décrit par McShane comme une «mousse très design", le matériau comporte des éléments en forme de flèche qui sont mis en forme ensemble dans des couches (voir image). Un matériau aux propriétés spécifiques peut être conçu en utilisant une modélisation mathématique et son rendement simulé à l'aide du calcul haute performance. L'impression 3D est ensuite utilisée pour créer un prototype qui peut être testé en laboratoire. Bien que l'impression 3D pourrait être utilisée pour créer des casques sur mesure pour les athlètes professionnels, Theobald dit que ces casques pourraient aussi être produits en masse en utilisant le moulage par injection.
La subvention permettra à la collaboration de passer un an améliorer la fabricabilité de C3, ainsi que sa réponse à des forces de compression et de cisaillement. L'Initiative pour la santé de la tête est financée par General Electric, la National Football League, le fabricant de vêtements de sport Under Armour et l'Institut national des normes et de la technologie. Il met jusqu'à 20m $ à la disposition des scientifiques travaillant vers la compréhension et la prévention des lésions cérébrales.
Theobald espère que le nouveau matériel encouragera les fabricants et les organismes de normalisation à se concentrer sur l'amélioration de la capacité des casques pour protéger des forces de cisaillement. McShane dit que d'autres applications de matériaux d' inspiration origami notamment des pare-chocs et des dispositifs de protection "déployables" qui pourraient rapidement s’expanser lors de l'impact, tout comme le fait l'airbag d'un véhicule.
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MON COMMENTAIRE / Ayant fait la guerre d’Algérie et porté les casques lourds d’ origine USA , j ai réalisé comme certains , a quels point avec l’accident de MICHAEL SCHUMACHER , la technologie des casques avait encore des progrès à faire ….Voilà me suis-je dit , un pilote F1 donc habitué au port du casque , qui minimise la protection du sien en lui imposant une caméra , donc un point de compression et contrainte supplémentaire … J’approuve l’idée du casque air bag pour moto
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3/RESUME
Plasmons call the tune in new graphene-based terahertz laser
Jan 14, 2016 1 commentTunable device could be used for security scanning and medical imaging
Jan 14, 2016 1 commentUn nouveau type de laser à semi-conducteur a été créé en utilisant les propriétés électroniques uniques du graphène. Conçu au Royaume-Uni par des chercheurs de l'Université de Manchester, le prototype fonctionne dans la bande terahertz et peut être facilement réglé au rayonnement de sortie à des longueurs d'onde spécifiques. L'équipe explique que sa recherche pourrait mener à la mise au point de dispositifs compacts pour une variété d'applications différentes, de l'analyse de la sécurité à l'imagerie médicale.
Le rayonnement terahertz se situe entre les régions infrarouges et micro-ondes du spectre électromagnétique et présente la propriété très utile de passer à travers les vêtements, emballages et autres matériaux communs. En conséquence, le rayonnement terahertz est très prometteur dans une large gamme d'applications, y compris la sécurité et la numérisation médicales, de médicaments et la détection des explosifs ainsi que les communications sans fil. Cependant, il a été prouvé être très difficile de créer des sources et de détecteurs de terahertz pratiques – donc les applications ont été jusqu'à présent limitées.
Un rayonnement térahertz cohérent peut être créé en utilisant des lasers à cascade quantique, qui ont été inventés en 1994. Ces appareils contiennent de multiples puits quantiques avec des bandes d'énergie qui sont répartis en sous-bandes et mini bandes. Lorsqu'une tension de polarisation est appliquée au laser, une cascade de transitions inter sous bandes périodiques est établie. L'inversion nécessaire à effet laser térahertz de la population est alors réalisée par injection électrique
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Mon commentaire sera restreint car j’en suis resté a l’usage des autres type de lasers , je prevois des utilisations larges si sa cohérence reste de bon niveau d 'énergie
"
mercredi 20 janvier 2016
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