Bien entendu, les atomes ne peuvent pas parler. Mais ils peuvent réagir les uns aux autres. Cela s'applique en particulier à
Chacun de ces atomes porte un petit aimantmoment appelé spin. Ces rotations s’influencent mutuellement, comme les aiguilles d’une boussole lorsqu’on les rapproche les unes des autres. Si vous donnez un coup de pouce à l’un d’eux, ils commenceront à bouger ensemble d’une manière très spécifique. Mais, selon les lois de la mécanique quantique, chaque spin peut être dirigé simultanément dans des directions différentes, formant ainsi une superposition. Cela signifie que le transfert réel d'informations quantiques se produit entre les atomes, comme une sorte de conversation.
À grande échelle, cet échange d'informations entreles atomes peuvent conduire à d’autres phénomènes inhabituels. Un exemple classique est la supraconductivité : un effet dans lequel certains matériaux perdent toute résistance électrique en dessous d'une température critique. Les scientifiques peuvent expliquer ce qui se produit dans les cas les plus simples, mais on ne sait pas comment cet effet se produit dans les matériaux complexes.
Dans le nouveau travail, les auteurs ont placé deux atomes côte à côteles uns avec les autres pour voir ce qui se passe. Ceci est possible grâce à un microscope à effet tunnel : un appareil dans lequel une aiguille pointue peut examiner les atomes un par un et même les réorganiser. Les chercheurs ont utilisé cet appareil pour placer deux atomes de titane l’un de l’autre d’un peu plus d’un nanomètre. À cette distance, les atomes sont capables de détecter le spin de chacun.
Ensuite, ils ont rapidement inversé le spin de l’un des deux atomes à l’aide d’une soudaine explosion de courant électrique. À leur grande surprise, cette approche a conduit à une interaction quantique.
Pour deux atomes ensemble, le nouvel état est une superposition parfaite, permettant l'échange d'informations entre eux.
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