Simulation Quantique : Vers la compréhension des supraconducteurs à haute température

Des chercheurs de l'Université Louis-et-Maximilien de Munich (LMU) emploient la simulation quantique, une forme d'investigation en laboratoire, pour faire progresser la compréhension des phénomènes quantiques complexes. La recherche se concentre spécifiquement sur l'élucidation des mécanismes opérationnels des supraconducteurs à haute température, avec l'objectif à long terme de potentiellement permettre la supraconductivité à température ambiante.

Dans le 45e épisode du podcast « Exzellent Erklärt », les physiciens de la LMU Monika Aidelsburger et Fabian Grusdt discutent de leur travail pour relever des défis complexes en physique. Alors que le comportement des atomes et molécules individuels peut être prédit par la physique quantique, la compréhension des effets collectifs de nombreuses particules interagissant reste un défi important. Les simulations quantiques en laboratoire offrent une méthode pour étudier empiriquement ces phénomènes.

La recherche souligne l'importance de la collaboration interdisciplinaire au sein du cluster de recherche MCQST. Les théoriciens et les physiciens expérimentaux travaillent de concert pour tester des modèles théoriques et développer de nouvelles méthodologies de recherche. « Travailler avec des physiciens expérimentaux est incroyablement enrichissant pour nous car nous nous complétons », a déclaré le professeur Fabian Grusdt. « En tant que théoriciens, l'une des meilleures choses qui puisse arriver est de voir quelque chose que nous avons suggéré être réalisé en expérience et qu'il s'avère fonctionner. »

Les simulations quantiques promettent d'apporter des réponses à des questions clés en science des matériaux et en physique. Selon les chercheurs, l'obtention du premier signal réussi d'une expérience est un moment crucial, après quoi l'accent est mis sur l'optimisation et la calibration des résultats. Les efforts de recherche de la LMU visent à ouvrir la voie à de nouvelles applications technologiques basées sur une compréhension plus approfondie de la supraconductivité.

Monika Aidelsburger dirige des simulations quantiques avec des gaz quantiques ultra-froids piégés dans des réseaux optiques et dirige le groupe de recherche « Engineered Quantum Systems » à l'Institut Max Planck d'Optique Quantique. Fabian Grusdt est professeur de Physique de la Matière Quantique à la LMU.