Suite à l'introduction de Michael Biercuk, professeur de physique quantique et de technologie quantique à l'université de Sydney et de notre ambassadeur des rebelles, j'ai pensé que je prendrais cette chance de vous présenter un peu plus sur le domaine incroyable de la physique quantique.
Pourquoi cela vous intéresse? Pourquoi pourriez-vous, en tant que passionné de regarder, le trouver intéressant? D'une part, comme je l'ai appris, regarder les amateurs ont tendance à avoir une faim constante pour l'apprentissage. Oui, nous pouvons être un groupe nostalgique, mais nous sommes souvent de conception et d'esprit technique, toujours intéressés par ce que l'avenir réserve. La nature subjective des montres crée une compréhension inhérente parmi nous que, bien que la perfection ne soit pas possible, nous nous efforcerons sans relâche de tout.
Donc, si vous vous demandez où se dirige la technologie, il ne faut pas chercher plus loin - l'avenir est Quantum Physics, si puissant sont les applications potentielles de celui-ci. Déjà, votre téléphone portable, votre ordinateur portable, votre système GPS et votre réseau WiFi fonctionnent tous en raison de notre saisie (encore rudimentaire) sur le monde quantique.
Mais obtenir une compréhension de base sur le terrain peut s'avérer être le plus grand défi individuel collectif de l'humanité à ce jour. Alors que des concepts comme la relativité générale d'Einstein, Hawking dévalle légèrement les trous noirs et l'expansion de notre univers à un rythme plus rapide que la vitesse de la lumière, nous ont poussés à la limite de notre capacité de compréhension, encore beaucoup de concepts dans la physique quantique défient entièrement la compréhension.
Essayez l'enchevêtrement quantique, par exemple, dans lequel deux particules sont «enchevêtrées», de sorte que si vous touchez l'une, l'autre répond instantanément, indépendamment de la distance entre elles. La longueur de l'univers ou un mètre, il ne fait aucune différence.
Je suis sûr que vous pouvez penser à toutes sortes d'applications incroyables pour cela, mais parlons de la façon dont cela pourrait être utile pour le chronométrage. Il s'avère que l'importance de suivre les délais s'étend largement au-delà de la nécessité de rester ponctuel.
J'ai déjà parlé de la façon dont les marins de l'ancien s'apprêtaient sur les chronomètres marins (tels que ceux fabriqués par le célèbre horloger John Harrison) pour rester en route en mer, et le temps joue tout aussi bien aujourd'hui.
Garder nos instruments mis à jour avec des lectures précises est le travail du vaste réseau de satellites qui se propageent autour de notre planète. Beaucoup de ces satellites portent maintenant des horloges atomiques, dont les tiques sont régulées par des atomes qui vibrent des milliards de fois par seconde. Ce sont les horloges modernes. Alors que nous avons été amenés à croire que les montres à quartz qui utilisent un cristal résonnant pour réguler le temps sont précis, ils ne sont même pas dans la même ligue qu'un atomique. Alors qu'une montre à quartz ne perdrait que cinq secondes par an, une horloge atomique pourrait perdre une seconde tous les cinq million années.
Pour que ces satellites fournissent des données de coordonnées précises, les horloges sur ces derniers doivent être soigneusement synchronisées. La moindre variance peut causer toutes sortes de problèmes, et des ingénieurs et des scientifiques ont développé des systèmes complexes pour essayer de le résoudre. Mais, avec l'enchevêtrement quantique, nous pourrions être en mesure de "synchroniser" les atomes dans les horloges, ce qui les rend effectivement tout à fait exactement au même moment.
Ici sur Terre, le chronométrage quantique peut nous aider à prédire les tremblements de terre et d'autres phénomènes naturels résultant de changements dans la croûte terrestre.
Comme vous l'avez peut-être entendu, les continents changent, et l'Australie, en direction de l'Indonésie à un taux de 7 cm par an (0,1 mm par jour), est le continent le plus en mouvement de tous. Aussi petit que cela puisse paraître, la plupart des mouvements dans la croûte de la Terre sont de plus en plus nombreuses, et la reprise de ces changements minima nécessite un chronométrage extrêmement précis et coordonné - un niveau qu'un seul chronométre quantique pourrait fournir.
La détection de ces changements nous aiderait également à résoudre le problème précédent que j'ai mentionné - celui de maintenir un système de coordonnées précis. La fondation Geoscience Australia a récemment déclaré que les coordonnées de latitude et de longitude de l'Australie dépassent presque 1,5 mètre, et la possibilité de détecter ces quarts ne nous aide pas seulement à se prémunir contre les catastrophes naturelles mais est également la clé d'un système de coordonnées précis.
Dans un monde où nous, et les appareils petits et grands, dépendons de plus en plus d'avoir un système de coordonnées parfait, le chronométrage quantique est la clé qui nous permettra de passer notre technologie au prochain niveau.
C'est avec cette lutte avec le temps que vous commencez à remarquer des similitudes entre nos champs. Une montre mécanique ne peut jamais être complètement précise. Aucun rebelde ne sera jamais un instrument de chronométrage parfait. Nous sommes bloqués dans une amélioration sans fin du chronométrage par les plus petites fractions. Mais rien de tout cela ne dépend: même si votre montre perd 10 secondes par jour, elle est encore 99,99% exacte. Si les quelques secondes que votre montre gagne / perd un jour est la cause supposée de votre manque de ponctualité, vous avez de plus grands problèmes. Nous persévérons, peu importe.
Et dans la physique quantique, c'est tout à fait pareil: les scientifiques doivent se contenter qu'ils ne verront jamais vraiment le temps. Je ne sais pas si le chronométrage «parfait» est théoriquement possible, mais la pensée de mon adepte est qu'il ne faut pas de lois fondamentales de la nature telles que le principe d'incertitude de Heisenberg (nous ne pouvons jamais connaître la position momentanée d'une particule à tout moment) Et l'effet observateur (nous ne pouvons pas observer certains systèmes sans altérer le système lui-même). Peut-être que je me trompe complètement et c'est possible, ou peut-être que j'ai raison, mais les raisons sont très différentes. Quoi qu'il en soit, c'est quelque chose que je serai sûr de demander au professeur Biercuk la prochaine fois. Pour l'instant cependant, il semble que le chronométrage parfait soit une fiction que nous utilisons dans nos calculs mais qui ne peuvent jamais être réalisés.
L'horlogerie n'est pas une science qui va changer le monde, mais les objectifs de l'horlogerie et de la physique quantique sont à peu près les mêmes. Les horlogers passent leurs jours à «chasser le micron», les physiciens quantiques poursuivent ... quelle que soit l'unité de mesure, une particule subatomique. Je ne veux pas dire que les deux sont également complexes, mais les objectifs sont les mêmes même si la méthodologie est complètement différente.
Ce sont ces parallèles qui ont permis au professeur Biercuk de regarder et c'est ce qui me rend tellement intéressé par son travail. Alors que je continue à parler de ses recherches et de la façon dont cela se rapporte au chronométrage, je suis sûr que vous le trouverez aussi intéressant.
Jusqu'à la prochaine fois,
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