Une nouvelle phase de la matière

[choom]

Bonjour.
Je serais ravi de lire vos réactions et peut-être des éclairages sur cet article publié aujourd’hui dans le supplément Geeko du quotidien LE SOIR. Une réelle avancée ou de la poudre aux yeux ?
Merci d’avance.

Premières lignes de l’article :

«*Des physiciens ont réussi à créer une phase de matière totalement nouvelle. Cette dernière semble avoir deux dimensions temporelles.
Les chercheurs ont exposé leurs conclusions dans un article publié le 20 juillet dans la revue Nature. À la base de l’expérience, le but des physiciens était de créer une nouvelle phase de la matière. Autrement dit, une nouvelle forme sous laquelle la matière peut exister, au-delà des formes standard solide, liquide, gazeuse et plasmique….*»

Le lien vers l’article de Nature :

https://www.nature.com/articles/s415...ivescience.com
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[Deedee81]

Salut,

Je n'ai pas assez approfondi pour juger de l'avancée (importante ou pas). Mais en tout cas c'est du sérieux.

De ce que j'ai compris ces deux dimensions temporelles sont une apparence ou plutôt une situation effective (comme les photons ou électrons qui ont une masse effective dans les matériaux, ou encore certains monopoles magnétiques qui ont aussi une existence effective).

Pour le reste faut lire un peu plus en détail

[choom]

Merci de cet avis Deedee.

L’anglais de l’article ne me fait pas peur, mais je n’ai pas le 10ième du niveau nécessaire en physique pour en comprendre grand chose de plus du quoi et du comment.
Je comprends par contre que cette découverte pourrait donner un sérieux coup d’accélérateur aux recherches en vue de réaliser un ordinateur efficace et stable doté d’un processeur utilisant des qbits.

Comme cela pourrait amener la réalisation effective de tels ordinateurs généralistes encore de mon vivant - ce dont jusqu’à présent je doutais - je me demande bien quelles réalisations et bouleversements sont à en attendre dans les prochaines années ( en dehors de celle attendue de la refonte obligatoire de la majorité des algorythmes d’encryptages actuels dont la sécurité ne repose que sur un temps supposé nécessaire à nos plus puissants ordinateurs d’aujourd’hui pour en craquer les codes ).

Mais pour les autres avancées espérées, j’hésite à lancer un autre fil, d’une part car cela ne correspond plus au fil initial, et d’autre part car on tombe dans la prospective et en discuter scientifiquement n’est pas très aisé sans des sources sur des projets de recherches qui pour l’instant ne pourraient qu’être au mieux au stade embryonnaire …

[Deedee81]

Il y a en effet pas mal de recherche sur des états stables pour des raisons topologiques. Mais je connais assez mal et ici je ne sais pas l'importance (pas sans lire plus en profondeur).

Note que si l'on suit la littérature sur le calcul quantique on voit que les progrès sont considérables et les difficultés énormes (*). Donc il n'est pas exclu qu'on voie un aboutissement de notre vivant mais ce n'est pas non plus certain !

Donc, on ne peut que rester attentif aux progrès réalisés, sans plus. Et se méfier de certaines annonces tapageuses comme celles d'IBM ou de D-Wave (ce n'est pas le cas ici, c'est un vrai article de recherche ).

(*) par exemple une des difficultés est qu'il faut interagir avec les qbits, sinon ils ne servent à rien. N'étant pas alors isolés, ils sont soumis au bruit ce qui altère leur état.
J'ai lu récemment qu'une des difficultés est qu'on ne peut faire un ordinateur quantique généraliste uniquement avec des portes transversales (cNot, Hadamard), il en faut des non transversales. Hors ces dernières sont moins étudiées et aussi plus sensibles au bruit. Il existe d'ailleurs des puces quantiques commercialisées mais on est loin de l'achat d'un processeur pour fabriquer un ordinateur dans son garage (comme l'Apple II J'ai moi-même beaucoup bricolé avec le 8080 à l'époque).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

On peut quand même parler un peu plus généralement du calcul quantique ici je pense (c'est un peu l'objet du premier message : où en est-on au vu de cette actualité ?)

Un autre soucis technique est la correction des problèmes (dû au bruit, à la décohérence). Pour les portes transversales on a des techniques efficaces (cela va largement au-delà des codes correcteurs d'erreur classique qui ne conviennent pas en général car ils nécessitent une mesure des qbits qu'on veut éviter, forcément !). Mais ces techniques nécessitent de démultiplier les qbits. On parle de qbits logique et physique. Or ces techniques sont complexes et couteuses. Ainsi quand on voit des annonces comme celles d'IBM avec "puce à 128 qbits", c'est toujours des qbits physiques et pas des qbits logiques (même pas implémentés sur les puces d'ailleurs). On est encore loin de la commercialisation de puces avec de nombreux qbits logiques.

Précision : une porte transversale est une porte avec un changement de phase de 90° ou de 180° (sur la sphère de Bloch). C'est pas tout à fait du binaire (il y a quand même des états superposés) mais ce n'en est pas si loin. Et on comprend que les problèmes d'altération des qbits soient plus "faciles" à traiter (si on a 179° de décalage, hop => c'est 180°) même si ce n'est pas trivial (les qbits sont très fragiles et parfois fort bruités et comme on ne peut pas les lire sans les altérer, ça complique tout).

Une porte non transversale a un changement de phase quelconque, par exemple très petit (un décalage de 1° disons par exemple). On a de telles portes dans le bien connu algorithme de Shor. Et là aussi on comprend qu'elles soient plus délicates : un petit bruit de phase de 1° et boum l'état est totalement perdu.

Il y a donc encore énormément de travail, de tout ordre (améliorations technologiques dans la fabrication des systèmes et qbits, améliorations des corrections, amélioration de l'algorithmique : certains essaient d'améliorer l'algorithme de Shor par exemple, il est franchement compliqué tel quel).