Ils mesurent avec un ion la vibration des électrons

2010/02/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Fisika

Une équipe de l'Institut de physique Innsbruck d'Autriche, en collaboration avec le chercheur Enrique Solano du Département de physique chimique de l'UPV, a mesuré la vibration supposée des électrons libres, le citterbewegung. Cependant, ils ne l'ont pas vu directement dans un électron, mais ils ont utilisé un seul ion de calcium et un laser d'immobilisation des atomes pour simuler le comportement des électrons. L'étude a été publiée dans la revue Nature.

En 1930, Schrödinger prédit, sur la base de l'équation de Dirac, que les particules qui se déplacent près de la vitesse de la lumière, comme les électrons libres, vibrent violemment. Cependant, dans le laboratoire, ils n'ont jamais pu le voir car, d'une part, l'amplitude de cette vibration est trop petite et, d'autre part, trop rapide.

Face à l'impossibilité d'observer directement, les chercheurs ont recouru à la technique appelée simulation quantique pour déterminer si cette vibration possible existe. Comme l'a souligné Solano, "la simulation quantique est comme un théâtre. Dans ce théâtre sont représentés des faits typiques de la quantique, faits que l'être humain ne peut pas voir en lui-même".

Dans des conditions appropriées, le modèle mathématique qui décrit l'interaction de l'ion avec la lumière laser reflète l'équation de Dirac. L'ion intercepté par laser a donc été considéré comme égal à un seul électron et, à ce moment-là, a été en mesure de détecter les vibrations et de confirmer l'existence de la vibration citerbewegung.