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Ils ont créé l’objet en rotation le plus rapide du monde

Tongcang Li et Jonghoon Ahn ont fait léviter une nanoparticule dans le vide et l'ont conduite à tourner à grande vitesse, ce qui, espèrent-ils, les aidera à étudier les propriétés du vide et de la mécanique quantique. Crédits : Université Purdue / Vincent Walter

Une équipe de chercheurs annonce avoir créé l’objet fabriqué par rotation le plus rapide au monde : une particule incroyablement petite. Elle est capable d’accomplir plus de 60 milliards de rotations par seconde, soit environ 100 000 fois plus qu’un foret dentaire à grande vitesse.

Ce minuscule haltère – ou nanoparticule – est tout petit, mesurant environ 170 nanomètres de large et 320 nanomètres de long, soit la taille d’un virus. Pour référence, un nanomètre est un milliardième de mètre. Les chercheurs expliquent avoir synthétisé cet « objet » à partir de silice, un composé chimique blanc incolore constitué des éléments silicium et oxygène. Les chercheurs de l’Université Purdue (États-Unis), de celles de Pékin et de Tsinghua (Chine) et du centre d’innovation collaboratif de la Quantum Matter à Pékin espèrent que l’objet les aidera à étudier la mécanique quantique – la physique de l’infiniment petit.

« Cette étude a de nombreuses applications, y compris la science des matériaux », a déclaré Tongcang Li, professeur adjoint de physique, d’astronomie, de génie électrique et d’informatique à l’Université Purdue, dans un communiqué. « Nous pouvons étudier les conditions extrêmes dans lesquelles différents matériaux peuvent survivre ». Les chercheurs expliquent avoir fait léviter cette nanoparticule dans le vide en utilisant un laser. Ce dernier peut fonctionner en ligne droite ou en cercle. Dans cette configuration l’haltère tourne, et quand il est linéaire, l’haltère vibre, fonctionnant comme un instrument pour mesurer des forces minuscules (équilibre de torsion).

Ces deux états pourraient aider les scientifiques à en apprendre davantage sur la mécanique quantique et les propriétés du vide. « Les gens disent qu’il n’y a rien dans le vide, mais en physique, nous savons que ce n’est pas vraiment vide », poursuit le chercheur. « Il y a beaucoup de particules virtuelles qui peuvent rester pendant une courte période, puis disparaître, nous voulons comprendre ce qui se passe vraiment. C’est pourquoi nous voulons faire l’équilibre de torsion le plus sensible ».

La prochaine étape pour les chercheurs est de mener des expériences impliquant des vitesses de rotation plus rapides, qui permettront des tests plus précis des théories de la physique fondamentale, y compris des formes exotiques de frottement dans les vides.

Vous retrouverez tous les détails de cette étude dans les Physical Review Letters.

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