samedi, novembre 8, 2025
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Des chercheurs suisses concrétisent un modèle quantique vieux de près d'un siècle

Des chercheurs suisses concrétisent un modèle quantique vieux de près d’un siècle

par La rédaction
2 novembre 2024
en Quantique, Technologie

L’informatique quantique incarne un territoire scientifique où la matérialisation des concepts théoriques nécessite une précision absolue. Les laboratoires multiplient les expérimentations pour apprivoiser les comportements de la matière à l’échelle atomique. Une équipe internationale coordonnée par l’Empa a réalisé un résultat majeur en concrétisant un modèle théorique fondamental établi il y a près d’un siècle.

L’informatique conventionnelle s’appuie sur le bit comme unité élémentaire, limité à deux états distincts : 0 ou 1. Le qubit, son homologue quantique, introduit une dimension novatrice grâce aux propriétés de superposition quantique. Un même qubit peut incarner simultanément les valeurs 0 et 1, démultipliant les capacités de calcul de manière exponentielle.

Les potentialités s’avèrent considérables, notamment pour la résolution de calculs complexes en temps minimal. La concrétisation d’ordinateurs quantiques opérationnels reste néanmoins confrontée à des limitations techniques majeures, particulièrement dans l’interconnexion des qubits entre eux.

L’exploitation du spin électronique comme support informationnel

Une méthodologie innovante repose sur l’utilisation du spin des électrons, caractéristique quantique fondamentale assimilable à une rotation orientée vers le haut (1) ou vers le bas (0). Les interactions entre spins sont exploitées pour établir la communication entre qubits. La modélisation mathématique de leurs interactions demeure cependant d’une complexité redoutable.

Les scientifiques ont déterminé que la manipulation précise des spins nécessite un environnement hautement contrôlé. Les perturbations externes doivent être minimisées pour préserver la cohérence quantique indispensable au traitement de l’information.

L’équipe du laboratoire nanotech@surfaces de l’Empa a élaboré un protocole novateur permettant la maîtrise et l’observation des interactions multi-spins. En synergie avec des chercheurs portugais et allemands, le modèle d’alternance unidimensionnelle d’Heisenberg a été physiquement reproduit.

«Les matériaux réels sont toujours plus complexes qu’un modèle théorique» a affirmé le directeur du laboratoire, Roman Fasel. Pour surmonter cette difficulté, des fragments de graphène spécifiquement architecturés ont été développés par l’équipe.

Le gobelet de Clar : une innovation fondamentale

L’expérimentation s’articule autour du gobelet de Clar, une structure moléculaire de nanographène intégrant onze anneaux carbonés. Sa configuration génère deux électrons non appariés aux extrémités, chacun doté de son spin caractéristique. Synthétisée initialement en 2019 par les chercheurs de l’Empa, la molécule permet désormais l’élaboration de chaînes aux propriétés quantiques maîtrisées.

Les chaînes moléculaires ont été assemblées sur une surface d’or, reproduisant avec fidélité le modèle théorique d’Heisenberg. La manipulation des spins et l’analyse approfondie des interactions ont permis la validation expérimentale des prédictions théoriques.

Articles à explorer

Nouvelle ère pour les semi-conducteurs : le diamant synthétique

Nouvelle ère pour les semi-conducteurs : le diamant synthétique

2 mars 2024
Plus d'un demi-siècle après le silicium, la spintronique pourrait prendre le relais

Plus d’un demi-siècle après le silicium, la spintronique pourrait prendre le relais

4 janvier 2024
À gauche : Image de microscopie à effet tunnel à haute résolution du gobelet de Clar. A droite : modèle de structure du gobelet de Clar (bleu : spin vers le haut, rouge : spin vers le bas)
À gauche : Image de microscopie à effet tunnel à haute résolution du gobelet de Clar. A droite : modèle de structure du gobelet de Clar (bleu : spin vers le haut, rouge : spin vers le bas). Image : Empa

Les résultats obtenus seront exploités pour le développement de nouvelles architectures quantiques.

« Nous avons montré que les modèles théoriques de la physique quantique peuvent être réalisés avec des nanographènes et que leurs prédictions peuvent donc être vérifiées expérimentalement », a expliqué le chercheur. « Les nanographènes avec d’autres configurations de spin peuvent être reliés à d’autres types de chaînes ou à des systèmes plus complexes ». Les configurations de spin alternatives pourront être intégrées dans des systèmes plus sophistiqués.

Les chercheurs de l’Empa montrent tout de suite l’exemple : dans une deuxième étude, qui est sur le point d’être publiée, ils ont pu reproduire un autre type de chaîne d’Heisenberg, dans laquelle tous les spins sont liés entre eux avec la même force.

Une image de microscopie à balayage à effet tunnel montre la chaîne de spin composée de différents gobelets de Clar.
Une image de microscopie à balayage à effet tunnel montre la chaîne de spin composée de différents gobelets de Clar. Crédit : Empa

Une collaboration interdisciplinaire s’est révélée déterminante. Les chimistes de l’Université technique de Dresde ont fourni les précurseurs moléculaires, tandis que l’expertise théorique a été apportée par l’International Iberian Nanotechnology Laboratory. L’interaction entre théoriciens et expérimentateurs a été identifiée comme un facteur clé de réussite.

Légende illustration : Travail de précision : grâce à des molécules de nanographène particulières, les chercheurs ont pu reproduire exactement un modèle théorique de la physique quantique. Image : Empa

C Zhao, G Catarina, JJ Zhang, JCG Henriques, L Yang, J Ma, X Feng, O Gröning, P Ruffieux, J Fernández-Rossier, R Fasel: Tunable topological phases in nanographene-based spin-½ alternating-exchange Heisenberg chains; Nature Nanotechnology (2024); doi: 10.1038/s41565-024-01805-z

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: couplage spinorbitegobelet clarheisenbergnanographene
Article précédent

Hydrogène vert : l’électrolyseur à membrane alcaline fait ses preuves

Article suivant

L’Allemagne investit dans les pérovskites pour concurrencer les panneaux chinois

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Des scientifiques créent de la glace à température ambiante sous pression, nommée Glace XXI
Recherche

Des scientifiques créent de la glace à température ambiante sous pression, nommée Glace XXI

il y a 8 heures
Les OLED blanches à émetteur unique pourraient réduire les coûts et les produits chimiques
Industrie technologie

Les OLED blanches à émetteur unique pourraient réduire les coûts et les produits chimiques

il y a 11 heures
Un laser ultracompact promet 80% d'efficacité pour l'industrie, la médecine et la recherche
Laser

Un laser ultracompact promet 80% d’efficacité pour l’industrie, la médecine et la recherche

il y a 12 heures
Mimic Robotics lève 16 millions $ pour déployer son intelligence artificielle physique dans l'industrie
Robotique

Mimic Robotics lève 16 millions $ pour déployer son intelligence artificielle physique dans l’industrie

il y a 1 jour
Des chercheurs développent un gel métallique qui pourrait transformer les batteries
Batterie

Des chercheurs développent un gel métallique qui pourrait transformer les batteries

il y a 2 jours
La lumière UV est prometteuse pour un dessalement économe en énergie
Recherche

La lumière UV est prometteuse pour un dessalement économe en énergie

il y a 2 jours
Plus d'articles
Article suivant
L'Allemagne investit dans les pérovskites pour concurrencer les panneaux chinois

L'Allemagne investit dans les pérovskites pour concurrencer les panneaux chinois

La nature inspire des robots capables de ressentir : quand les poissons guident l'innovation technologique

La nature inspire des robots capables de ressentir : quand les poissons guident l'innovation technologique

Des chercheurs suédois créent un fil qui transforme la chaleur en électricité

Des chercheurs suédois créent un fil qui transforme la chaleur en électricité

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Le premier signal radio de 3I/ATLAS : Ce que l’on a vraiment capté

Le premier signal radio de 3I/ATLAS : Ce que l’on a vraiment capté

8 novembre 2025
Shein contraint par la DGCCRF à la suppression de tous les produits illicites en France

Shein contraint par la DGCCRF à la suppression de tous les colis illicites en France

8 novembre 2025
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com