LE MONDE SELON LA PHYSIQUE (PHYSICS WORLD ) MAY 3
Les auteurs ont été très prolifiques en mai et je poursuis leur traduction
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8 TRADUCTION COMPLETE
Des photons à moments angulaires demi entiers ???Photons with half-integer angular momentum are the latest twist on light
May 16, 2016 14 commentsSurprising effect occurs when light is confined to fewer than three dimensions
Les photons peuvent présenter des valeurs demi-entières du moment angulaire quand ils sont confinés en moins de trois dimensions. Telle est la conclusion de physiciens en Irlande, qui ont repris une vieille expérience réalisée dans les années 1830 pour montrer que les photons ne sont pas limités à avoir juste des valeurs entières de moment angulaire. Cette découverte pourrait avoir des applications dans le calcul quantique et pourrait aussi augmenter la capacité de transmission de données par le moyen de fibres optiques.
Je rappelle que La description du moment angulaire de la lumière se décline sous deux variétés : le spin (rotation) et l’orbite. Le spin est associée à la polarisation optique, qui est l'orientation des oscillations électriques du champ de lumière. Quant au moment angulaire orbital il fait tourner lui le front d'onde d'un faisceau de lumière autour de son axe de propagation, en lui donnant la forme hélicoïdale bien connue de tire-bouchon ……
Individuellement, ces deux types de moment angulaire sont des multiples de la constante, ħ la constante de Planck. Pour le spin , ces multiples sont soit +1 ou -1, tandis que la variété orbitale peut prendre toute valeur entière. À ce jour, les physiciens ont toujours supposé que le moment cinétique total d'un photon est simplement la somme de ces deux parties et qu'il en résulte donc des multiples entiers de ħ. Mais dans leurs dernières recherches, Paul Eastham de Trinity College Dublin et ses collègues ont montré que le moment cinétique total peut également prendre des valeurs demi-entières.
L’inspiration de ce travail, dit Eastham, m’ est venue lors de la célébration du 200e anniversaire de la naissance du mathématicien irlandais William Hamilton en 2005. Hamilton et le physicien Humphrey Lloyd ont montré, dans les années 1830, qu'un faisceau de lumière passant à travers un cristal "biaxial" prend la forme d'un cylindre creux. Le vide en son centre est maintenant reconnu être causé par l’acquisition par la lumière de ce moment angulaire orbital. Le bicentenaire a suscité un regain d'intérêt pour cet effet parmi les physiciens en Irlande, dit Eastham, qui a rejoint Trinity College en 2009 et a alors commencé à se demander exactement comment ces faisceaux de lumiére se comportent en mécanique quantique.
Eastham a été attiré sur ce travail depuis le début des années 1980, en considérant les particules de matière confinées à deux dimensions, par une prédiction particuliere de Frank Wilczek , a savoir que les électrons voyageant sur un plan autour d'un flux magnétique pourraient presenter un moment angulaire non entier. Eastham et ses collègues Kyle Ballantine et John Donegan ont réalisé qu'un effet similaire pourrait se produire dans un faisceau de lumière ayant un spin et une dynamique orbitale. Étant donné que les équations de Maxwell exigent une symétrie de rotation en trois dimensions pour la sommation normale du moment angulaire d'un photon, et en notant que la symétrie d'un faisceau dans un cristal biaxe est limitée à la rotation autour de son axe de propagation, ils ont eu l’intuition que les photons du faisceau devrait presenter un moment angulaire demi-entier.
"Le vortex d'un faisceau avec un moment angulaire orbital c’est le résultat d’ un défaut topologique, c est un nœud que vous ne pouvez pas défaire», explique -t-il. «Nous avons réalisé qu'il est possible d’obtenir des faisceaux avec un défaut topologique encore plus compliqué, où à la fois la phase et la polarisation varient à travers le faisceau."
Pour démontrer expérimentalement ce moment angulaire fractionnaire de lumière, l'équipe a « allumé » un faisceau laser à travers un cristal biaxial précédé d'un polariseur, puis a divisé le faisceau à l'intérieur d'un interféromètre. Employant une technique inventée par Miles Padgett à l'Université de Glasgow au Royaume-Uni, ils ont fait tourner le faisceau dans un bras de l'interféromètre avant de le recombiner avec le faisceau(sans -rotation) traversant l'autre bras, puis mesuré ce qui sortait .
Pour analyser le moment cinétique total du faisceau, les chercheurs ont mis en rotation les éléments orbite et spin par des quantités différentes: 180 ° et 90 °, respectivement. Cela leur a permis de trier les photons en deux groupes avec des valeurs demi-entières: ceux ayant + ħ / 2 et d'autres ayant - ħ /2.Pour être sur que les photons individuels aient le moment angulaire de ħ / 2 - plutôt que la moitié d'entre eux aient ħ et l'autre moitié zéro - ils ont mesuré "le bruit de fond " du faisceau . Ce bruit sera plus faible si le montant des flux de moment angulaire est plus petit,et ce qui est ce qu'ils ont observé.
"Dans mes cours de physique de premier cycle, j'avais appris que la lumière présente un moment angulaire entier, mais nous avons maintenant montré que ce n’est pas obligatoire ", dit Eastham, qui ajoute qu'il espère que cette recherche encouragera les autres à «examiner de plus près les implications de faibles dimensions en optique ". Il souligne également, un peu timidement, que des applications de son travail sont possibles, y compris un analogue optique "topologique" en informatique quantique et une nouvelle façon d'exploiter le moment angulaire pour augmenter la bande passante dans les communications à fibres optiques.
Michael Berry de l'Université de Bristol décrit la manifestation comme «une nouvelle ride creusée sur le vieux sujet du moment angulaire de la lumière, et soutenue par une expérience intelligente". Padgett dit que le groupe Trinity a fourni une "beau traitement de transmission de la lumière à travers les cristaux biaxiaux, en particulier en ce qui concerne le contenu du moment angulaire de la lumière". Toutefois, il ajoute qu'il ne sait pas si c es nouveaux résultats pourraient être appliqués aux communications à base de fibres.
La recherche est publiée dans Science Advances (About the english author :Edwin Cartlidge is a science writer based in Rome
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Mon commentaire : j’ai trouvé ce sujet important et relu la publication originale avec la figure de l’appareil de la manip …. …..Et j’ai également traduit pour moi les 15 commentaires …..Comme Eastham je me suis endormi très longtemps sur la représentation fermionique des particules MASSE( +1/2 ,-1/2) et sur la représentation bosoniques des particules ENERGIE (+1, 0,-1) ….Mais depuis quelques années je craque …et qu’ il y ait des cas où des photons soient plus ou moins « fermionisés » car on leur coupe « les pattes » en les contraignant a se propager en 2 dimensions ….Ma foi peut- être et pourquoi pas …… ???? Faites vous votre propre idée avec le gros forum en anglais en cliquant sur le lien du titre
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9: Un capteur de champ magnétique ultra sensible avec un type de boussole très particulière
Ultrasensitive magnetic-field sensor could be made from a wobbling compass needle
May 17, 2016Tiny sliver of cobalt should undergo precession in weak magnetic fields, say physicists
Une aiguille magnétique minuscule de seulement 10 um de long pourrait être utilisée pour créer un capteur de champ magnétique qui – s’il est construit - serait 1000 fois plus sensible que les meilleurs magnétomètres disponibles aujourd'hui. C'est la recherche de physiciens aux États-Unis, qui disent que cette performance pourrait être atteinte en captant l'oscillation de l'aiguille en présence de champs magnétiques très faibles - de la même manière que les atomes oscillent au cours de mesures en résonance magnétique nucléaire (RMN)
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-Mon commentaire / Voila typiquement un calcul de physicien paresseux parce qu il aboutit a un appareil ultra difficile à mettre au point ( une aiguille de cobalt sous chambre à vide ,portée à 0,1 °K et en faisant pivoter cette mini aiguille sur des dispositifs ultra sophistiqués …..)
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10 : Un matériau artificiel imite les structures optiques s'un papillon
Un matériau artificiel avec les propriétés optiques du papillon Callophrys rubi a été créé par des chercheurs en Australie. En utilisant une technique de lithographie spéciale, l'équipe a été en mesure de réaliser des nanostructures photoniques "Gyroides" semblables à celles trouvées dans les ailes du papillon. Les structures artificielles qui surpassent leur contrepartie naturelle à bien des égards, pourraient trouver une utilisation en photonique et autres technologies de l'optique.Artificial optical nanostructure outperforms butterfly wings
May 18, 2016 1 comment"Gyroid" photonic crystal could have a number of technological applications
Les Gyroides sont des structures périodiques 3D composées de surfaces courbes entrelacées. Ils ont des constantes de réseau qui sont comparables à la longueur d'onde de la lumière visible, ce qui signifie qu'ils ont une gamme de propriétés optiques, telles qu’une couleur structurelle. C’ est ce qui donne au papillon Callophrys rubi un beau reflet bleu-vert sur ses ailes. Grace à leur symétrie cubique et du fait qu'elles sont mécaniquement résistantes, les gyroides peut aussi être idéales pour la fabrication de cristaux photoniques et d'autres métamatériaux optiques. Ce sont des structures artificielles qui ont un certain nombre de propriétés optiques souhaitables qui les rendent idéales pour contrôler la lumière dans des technologies telles que les communications et les affichages optiques.
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Mon commentaire :Par definition un gyroide est une surface minimum triplement periodique ( voir ma photo)
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De méga tsunamis ont pu modifier les profils des rivages de l ocean martien mprimitifDe méga-tsunamis, déclenchés par d'énormes impacts de météorites, ont pu jouer un rôle clé dans la création et l'élaboration des rives et des terrains côtiers sur la planète Mars a ses débuts , selon le dernier travail d'une équipe internationale de chercheurs. Grace à la nouvelle cartographie géologique des plaines martiennes du nord, l'équipe a identifié de vastes dépôts sédimentaires qui ont été très probablement déposées par deux grands événements du genre tsunami qui ont eu lieu à quelques millions d'années d'intervalle. Selon les chercheurs, les vagues gigantesques ont laissé des traces indélébiles sur la surface martienne et suggèrent que la planète a eu, des océans salés froid qui auraient pu être propices à la vie.Mega-tsunamis shaped ancient Martian shoreline
May 19, 2016 2 commentsHuge meteorite impacts created a splash in northern Mars 3.4 billion years ago
Les géologues et les scientifiques planétaires ont longtemps pensé qu'un grand océan existait dans les régions du nord de Mars, il y a quelque 3,4 milliards d'années. Mais après avoir cherché pendant plus de 50 ans, ils n’ont pas été en mesure d'identifier les caractéristiques restantes évidentes d'un rivage le long d'une altitude constante, et c’est ce qui rend l'existence d'un tel océan très difficile à vérifier. Mais grâce à une nouvelle image cartographie géomorphologique et thermique des régions du circum-Chryse et le nord-ouest de l'Arabie Terra des plaines du nord de Mars, Alexis Rodriguez de l'Institut des sciences planétaires à Tucson, Arizona, et ses collègues croient que d'énormes tsunamis ont remodelés au début paysage martien.
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Mon commentaire : Pourquoi pas , si le coin n a pas trop changé depuis !?MA QUI LO SA,,,?
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a suivre
mercredi 1 juin 2016
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