Publié le 2025-10-19 17:45:00. Des chercheurs finlandais de l’Université Aalto ont réussi à connecter un cristal temporel à un oscillateur mécanique, ouvrant la voie à des avancées potentielles pour les ordinateurs quantiques et les capteurs ultra-précis.
- Première connexion d’un cristal temporel à un système mécanique externe.
- Potentiel pour l’amélioration des mémoires quantiques et des capteurs de haute précision.
- Les cristaux temporels offrent une stabilité accrue par rapport aux systèmes quantiques actuels.
Les cristaux temporels, ces structures fascinantes qui présentent une répétition périodique dans le temps, similaires à la régularité spatiale des cristaux classiques, continuent de susciter un vif intérêt dans le monde de la physique. Leur existence, prédite par le lauréat du prix Nobel Frank Wilczek et confirmée expérimentalement depuis, promet des applications novatrices.
Expérimentation avec un cristal temporel. Crédit : Mikko Raskinen/Université Aalto.
Dans une avancée marquante, Jere Mäkinen et son équipe de l’Université Aalto en Finlande ont réussi à interconnecter un cristal temporel, composé de magnons dans de l’hélium-3 superfluide, à un oscillateur mécanique. Cette prouesse technologique est d’autant plus remarquable que les systèmes quantiques, par nature, nécessitent une manipulation extrêmement délicate. Jusqu’à présent, connecter un cristal temporel à un autre dispositif était considéré comme un défi majeur, risquant de perturber son état quantique sensible.
Jere Mäkinen. Crédit : Institut quantique de Yale.
L’équipe a surmonté cet obstacle en utilisant des ondes radio pour exciter des quasiparticules appelées magnons dans de l’hélium-3 refroidi proche du zéro absolu (-273,15 °C). Après l’extinction de cette excitation, les magnons ont formé un cristal temporel dont la « rotation » a persisté pendant plusieurs minutes, une durée exceptionnellement longue pour un état quantique. C’est durant cette phase de « décroissance » que la connexion avec l’oscillateur mécanique a été établie, prouvant que les propriétés du cristal temporel pouvaient être modifiées par cette interaction.
Schéma expérimental. Crédit : Jere Mäkinen/Université Aalto.
Les implications de cette recherche sont potentiellement considérables. Les chercheurs suggèrent que les cristaux temporels pourraient significativement améliorer les performances des futurs ordinateurs quantiques, notamment en servant de base pour des mémoires quantiques plus stables et plus durables. Leur endurance intrinsèque, bien supérieure à celle des systèmes quantiques actuellement utilisés, pourrait résoudre certains des défis majeurs liés à la décohérence et à la perte d’information dans le calcul quantique.
Au-delà du calcul quantique, ces cristaux temporels pourraient également être la clé du développement de capteurs d’une précision inégalée, capables de détecter des variations infimes dans leur environnement.
Vidéo : Des scientifiques créent un quasi-cristal temporel à l’intérieur d’un diamant.
Références
Université Aalto, 16 octobre 2025.
Nature Communications, 16 octobre 2025.