Les auteurs du nouveau travail ont créé des métamatériaux à indice zéro et offrent de nouvelles perspectives sur les principes fondamentaux du quantum
Depuis l'aube de la physique quantique, le mouvementla lumière et son interaction avec les objets ont été décrites mathématiquement, à travers le prisme de son énergie. En 1900, Max Planck a utilisé l'énergie pour expliquer comment des objets chauffés émettent de la lumière. Cela est devenu une étude fondamentale dans le domaine de la mécanique quantique. En 1905, Albert Einstein utilise l'énergie lorsqu'il introduit le concept du photon.
Tout objet ayant une masse et une vitesse al’élan – des atomes aux balles en passant par les astéroïdes – et l’élan peut être transféré d’un objet à un autre. Un pistolet a un recul, qui se produit lors du tir car l'élan de la balle est transféré au pistolet.
A l'échelle microscopique, l'atome rebondit,lorsqu'il émet de la lumière, puisque l'impulsion du photon lui a été transférée. Le recul atomique, décrit pour la première fois par Einstein, est la propriété fondamentale qui régit l'émission de lumière.
Mais un siècle après Planck et Einsteinune nouvelle classe de métamatériaux est apparue, grâce à laquelle ces phénomènes fondamentaux cessent d'être aussi évidents. Les nouveaux métamatériaux ont un indice de réfraction proche de zéro. Cela signifie que lorsque la lumière les traverse, elle ne se propage pas sous forme d'onde. Au lieu de cela, l'onde s'étend à l'infini, créant une phase constante. Lorsque cela se produit, de nombreux processus typiques de la mécanique quantique cessent de fonctionner, y compris le recul atomique.
Cela se produit parce que dans ces métamatériaux, l'impulsion de la lumière devient nulle, et lorsque l'impulsion de l'onde est nulle, des choses étranges se produisent, ont déclaré les auteurs.
« Les processus radiatifs fondamentaux ne sont passe produisent dans des matériaux 3D proches de zéro », explique Michael Lobet, chercheur à la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). "Comme vous pouvez le voir, ce travail remet en question les lois fondamentales de la mécanique quantique."
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