Rétrospective des Faits marquants de l'INP en 2022
2022 vient de se terminer, l'occasion de revenir sur les résultats scientifiques en physique qui ont marqué l'année ! Retrouvez alors les faits marquants scientifiques de l'Institut de physique du CNRS de l'année 2022.
Le mouvement d'un objet macroscopique rendu entièrement quantique
En refroidissant près du zéro absolu un petit tambour d'aluminium, des chercheurs sont parvenus pour la première fois à placer l'objet complet dans son état fondamental quantique de mouvement. Il s'agit d'une étape majeure dans l’étude de la thermodynamique quantique, et plus généralement des propriétés quantiques du mouvement.
Comment les fibres la jouent collectif pour s'embobiner
Les bobines de fils de coton produites par les usines textiles peuvent être longues de plusieurs kilomètres alors que les fibres de coton ne sont pas plus grandes que quelques centimètres. Les physiciens caractérisent ici l'amplification non linéaire des forces de contact entre les fibres et la transition entre l'état des fibres individuelles sans cohésion et l'état des fibres assemblées par friction au sein du fil.
Contrôler les électrons dans les accélérateurs laser-plasma
Des chercheurs et des chercheuses sont parvenus à contrôler la trajectoire des électrons issus de l’interaction entre un laser femtoseconde (10-15s) et un plasma en modifiant la forme du champ électrique du laser. Ils confirment ainsi des simulations numériques réalisées en 2021.
Le revers de la rapidité en traitement de l’information
Traiter l’information a un coût énergétique qui s’exprime de façon ultime, quel que soit le dispositif utilisé, par une limite thermodynamique en deçà de laquelle on ne peut aller. En simulant expérimentalement l’effacement du contenu d’une mémoire, les physiciens démontrent ici dans quelle mesure l’on s’éloigne de cette limite en agissant vite, même dans le cas où l’on supprime toute dissipation.
Une histoire précoce de la Terre à la lumière du paradoxe du xénon manquant
En montrant expérimentalement pour la première fois que le piégeage du xénon dans des minéraux silicatés à haute pression et à haute température conduit à son fractionnement isotopique, des scientifiques ont résolu le « paradoxe du xénon manquant » et proposé un scénario relatif à l’histoire précoce de la Terre.
Tuer la fluidité : vers une compréhension fine du rhéoépaississement
Les fluides rhéoépaississants sont des suspensions colloïdales caractérisées par une viscosité qui augmente - parfois de façon très abrupte - avec l’intensité du cisaillement auquel on les soumet. Des chercheurs ont montré expérimentalement que si ce phénomène émerge principalement de la rugosité intrinsèque des colloïdes, il peut être notablement amplifié par la présence de liaisons hydrogène.
Comment bien « habiller » un atome avec des photons UVX
En utilisant les impulsions lumineuses ultracourtes d'un laser à électrons libres, des physiciens et physiciennes ont pu étudier pour la première fois l’interaction cohérente entre un atome et un photon dans le domaine de l'ultraviolet extrême (UVX). Cela ouvre la voie à l’exploration de phénomènes cohérents dans ce domaine d'énergie de photons extrême, à une longueur d'onde et une échelle de temps jamais atteintes.
Le spin dans toutes ses orientations
Pour développer les applications de nouveaux matériaux, il est précieux de connaître l’énergie des électrons en fonction de leur quantité de mouvement et aussi en fonction de toutes les orientations possibles de leur spin. Les physiciens viennent de développer un nouveau dispositif capable pour la première fois de sonder de façon indépendante et complète ces deux paramètres.
Quand la lumière cohérente révèle un comportement universel
Dans un condensat de Bose-Einstein constitué d’excitations quantiques couplant des photons et des excitations électroniques, des scientifiques ont retrouvé la signature d’une physique universelle décrivant la croissance des interfaces en physique classique.
Quand l’ordre émerge du désordre: un démon de Maxwell macroscopique
Des scientifiques ont réalisé à l’échelle macroscopique un dispositif permettant d’extraire de l’énergie de fluctuations désordonnées. Ce type d’expériences fut imaginé au XIXème siècle par le physicien Maxwell pour montrer qu’à l’inverse de ce qu’affirme la thermodynamique, l’entropie peut décroître, suscitant un long débat, célèbre dans l’histoire de la physique.
Simuler les étonnants effets visuels des surfaces nanostructurées
En combinant simulations électromagnétiques à différentes échelles et techniques de synthèse d’images, des chercheurs ont mis au point un outil numérique afin de prédire de manière réaliste l’apparence visuelle d’objets macroscopiques nanostructurés.
S’associer pour se déplacer : une ancienne énigme de la métallurgie résolue !
L’alliance du calcul et de la microscopie électronique « in situ » ont permis de résoudre un mystère vieux de plus de 50 ans lié la déformation plastique des métaux cubiques centrés.
Des capteurs quantiques pour se repérer sans GPS
Une équipe de recherche dirigée par un chercheur du CNRS a développé le premier capteur inertiel quantique hybride et multidimensionnel. Celui-ci fournit un signal continu à la cadence du capteur classique, et avec une précision 50 fois meilleure.
L’étalement languide des gouttes critiques
Des physiciens ont étudié le processus d’étalement sur un solide d’une goutte quasi-critique, un état de la matière où les distinctions entre les deux fluides que sépare la surface de la goutte s’estompent, permettant de tester l’universalité des modèles physiques décrivant le processus de mouillage.