L’armée américaine investit dans la recherche quantique qui explore comment les vibrations affectent le comportement électronique dans les matériaux ultrafins. Des scientifiques de l’Université de Californie à Riverside étudient si ces vibrations quantiques, connues sous le nom d’effets vibroniques, pourraient transformer les systèmes de récupération d’énergie et de calcul.
Le Centre de vibronique quantique en énergie et en temps (QuVET) rassemble des experts en physique, chimie, ingénierie et biochimie pour examiner ces interactions dans les systèmes biologiques et synthétiques. Les chercheurs visent à déterminer si une fonction d’onde quantique franchira une interface ou restera dans sa position d’origine. « L’idée est que les vibrations pourraient devenir le bouton de commande, permettant ainsi de futurs » commutateurs vibroniques quantiques « qui utilisent les vibrations cristallines pour activer et désactiver les transitions quantiques », a déclaré Nathaniel Gabor, professeur de physique et d’astronomie.
Comprendre ce processus de commutation est crucial pour améliorer les technologies telles que la production d’énergie solaire. L’énergie créée à partir de la lumière doit se séparer rapidement en charges libres pour éviter de se dissiper sous forme de chaleur ou de réémettre sous forme de lumière. Gabor a noté que les systèmes biologiques extraient efficacement l’énergie et que son équipe cherche à reproduire cette efficacité dans des matériaux artificiels. Les mécanismes observés dans la photosynthèse, où les excitations quantiques se déplacent entre les molécules jusqu’à atteindre un centre de réaction, pourraient éclairer de nouvelles formes de contrôle quantique dans les dispositifs synthétiques.
L’Armée finance cette recherche grâce à une subvention de l’Initiative de recherche universitaire multidisciplinaire du Bureau de recherche de l’Armée du Commandement du développement des capacités de combat. La responsable du programme, Tania Paskova, a déclaré que la compréhension des effets vibroniques pourrait être essentielle pour développer de futurs systèmes biologiques artificiels dans le cadre d’applications militaires. « Cette recherche répond à des questions scientifiques cruciales qui pourraient jouer un rôle déterminant dans la compréhension et le contrôle des effets vibroniques », a-t-elle déclaré.
L’Armée reconnaît les défis importants liés à la traduction de ces résultats de laboratoire en applications pratiques. La plupart des expériences quantiques nécessitent des températures basses et des réglages contrôlés, inadaptés aux environnements de champ de bataille. En se concentrant sur la recherche fondamentale plutôt que sur les prototypes immédiats, l’armée indique un investissement stratégique à long terme dans la physique quantique qui pourrait prendre des décennies pour mûrir. Le succès de cet investissement dépend entièrement des futurs résultats expérimentaux, qui sont encore en attente.
