Votre bureau est Il est composé d’atomes individuels et différents, mais de loin, sa surface semble très lisse Cette idée simple est au cœur de tous nos modèles de monde physique On peut décrire ce qui se passe dans son ensemble sans se laisser entraîner dans les interactions complexes entre chaque atome et électron

Par conséquent, lorsqu’un nouvel état théorique de la matière est découvert, ses caractéristiques microscopiques existent obstinément à toutes les échelles, et de nombreux physiciens refusent de croire à son existence

“Lorsque j’ai entendu parler des fractales pour la première fois, j’ai dit que cela ne pouvait pas être vrai car cela violait complètement mes préjugés contre le comportement du système”, a déclaré Nathan Seberg, physicien théoricien à l’Institute for Advanced Study de Princeton, New Jersey “Mais je me trompais J’ai réalisé que je vivais dans le déni tout le temps”

Possibilités théoriques des fractales Des physiciens surpris en 2011Récemment, ces états étranges de la matière ont guidé les physiciens vers de nouveaux cadres théoriques qui peuvent les aider à résoudre certains des problèmes les plus difficiles de la physique fondamentale

Les fractales sont des entités de type quasi-particules qui émergent des interactions complexes entre de nombreuses particules élémentaires dans un matériauMais les fractons sont même compatibles avec d’autres quasi-particules étranges, car ils sont complètement immobiles ou ne peuvent se déplacer que de manière limitée Rien dans leur environnement ne peut empêcher le mouvement fractal ; au contraire, c’est leur propriété inhérente Cela signifie que la microstructure des fractales affecte leur comportement à longue distance

« C’est totalement choquant Pour moi, c’est la phase la plus étrange de la matière », a déclaré Xie Chen, théoricien de la matière condensée au California Institute of Technology

en 2011, Zheng Wanxia, ​​était un étudiant diplômé du California Institute of Technology, à la recherche d’une phase matérielle exceptionnellement stable Peut être utilisé pour protéger la mémoire quantique, même à température ambiante À l’aide d’algorithmes informatiques, il a découvert une nouvelle étape théorique, appelée plus tard le code Haah. En raison des étranges quasi-particules immobiles qui la composent, cette phase a rapidement attiré l’attention d’autres physiciens

Ils ressemblent à une petite partie de la particule seule et ne peuvent se déplacer qu’en combinaisonBientôt, des phases plus théoriques avec des caractéristiques similaires ont été découvertes, donc en 2015 Haah et Sagar Vijay et Liang Fu ont inventé le terme « fractons » pour la partie étrange des quasi-particules (Auparavant une thèse négligée de Claudio Chamon C’est maintenant dû à la découverte initiale du comportement fractal )

Pour comprendre les particularités de la phase fractale, considérons une particule plus typique, comme un électron, qui se déplace librement dans le matériau La façon étrange mais utilisée pour certains physiciens de comprendre ce genre de mouvement est que les électrons se déplacent parce que l’espace est plein de paires électron-positon, qui apparaissent soudainement et disparaissent en un instant. L’apparition d’une telle paire fait que le positron (l’antiparticule de charge opposée de l’électron) se trouve au-dessus de l’électron d’origine, puis ils s’annihilent Cela laisse l’électron dans la paire d’électrons, qui est déplacé de l’électron d’origine Puisque deux électrons ne peuvent pas être distingués, nous ne pouvons voir qu’un seul électron en mouvement

Au contraire, les particules et antiparticules imaginaires ne peuvent pas émerger du vide, mais ne peuvent être que leurs carrés Dans ce cas, un carré peut apparaître, de sorte qu’une antiparticule se trouve au-dessus de la particule d’origine, éliminant ce coin Ensuite, le deuxième carré sort du vide, annihilant un côté du premier carré Cela laisse l’autre côté du deuxième carré, également composé d’une particule et d’une antiparticule Le mouvement résultant est le mouvement horizontal de la paire particule-antiparticule le long d’une ligne droite Dans ce monde – un exemple d’étape fractale – le mouvement d’une seule particule est limité, mais une paire de particules peut se déplacer facilement

Le code Haah pousse ce phénomène à son extrême : les particules ne peuvent se déplacer que lorsque de nouvelles particules sont invoquées dans un motif répétitif sans fin appelé fractales Supposons que vous disposiez de quatre particules dans un carré, mais lorsque vous zoomez sur chaque coin, vous trouverez un autre carré composé de quatre particules, qui sont proches les unes des autres Zoomez à nouveau dans le coin et vous trouverez un autre carré, et ainsi de suite Réaliser une telle structure dans le vide demande tellement d’énergie qu’il est impossible de déplacer ce type de débris Cela permet de stocker des qubits (bits d’informatique quantique) très stables dans le système car l’environnement ne peut pas détruire l’état délicat des qubits

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Les fractales, la matière la plus étrange, peuvent produire indices quantiques

Source: https://quebecnewstribune.com/technology/fractals-the-strangest-matter-can-produce-quantum-clues-35899/

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