Des scientifiques de la California Polytechnic State University ont découvert de nouvelles formes de matière quantique en faisant varier des champs magnétiques dans le temps. Cette percée, détaillée dans la revue Physical Review B, démontre qu'un contrôle dépendant du temps peut produire des états quantiques stables sans équivalents statiques. Cela pourrait faire progresser l'informatique quantique en rendant les systèmes plus résistants aux erreurs.
Dans une étude publiée dans Physical Review B, Ian Powell, maître de conférences au département de physique de Cal Poly, et Louis Buchalter, récent diplômé en physique, ont démontré que le pilotage minutieux de matériaux par des changements magnétiques temporels permet d'accéder à des états quantiques exotiques. Ces états, qui n'existent pas dans des conditions statiques normales, émergent de champs magnétiques variant périodiquement, comme l'indique leur article intitulé 'Flux-Switching Floquet Engineering'. La référence de la revue mentionne la publication en 2026, volume 113, numéro 19, avec le DOI : 10.1103/c28t-x1dh. Les matériaux utilisés pour l'étude ont été fournis par la California Polytechnic State University. M. Powell a décrit ces travaux comme 'une avancée dans notre compréhension de la manière dont un contrôle dépendant du temps peut créer et organiser de nouvelles formes de matière quantique'. Il a souligné que 'les propriétés quantiques utiles peuvent dépendre non seulement de la nature d'un matériau, mais aussi de la manière dont il est piloté dans le temps'. Ces résultats répondent à un défi majeur de la technologie quantique : la vulnérabilité au bruit et aux imperfections qui provoquent des erreurs. En synchronisant précisément les champs magnétiques, les chercheurs suggèrent de concevoir des systèmes quantiques plus stables, avec des applications potentielles dans l'informatique et la simulation quantiques. M. Powell a noté la pertinence pour l'industrie, déclarant : 'L'intérêt industriel le plus direct de notre étude concerne l'informatique et la simulation quantiques.' Il a ajouté que la validation expérimentale et les liens avec des dispositifs quantiques réels sont nécessaires pour un impact pratique dans des secteurs tels que la pharmacie ou la finance. La recherche a également révélé des modèles mathématiques ressemblant à ceux observés dans des systèmes de dimensions supérieures et a établi un diagramme de phase topologique pour ces états. M. Buchalter, qui a obtenu sa licence en physique à Cal Poly en 2025, a acquis une expérience de recherche pratique. Il prévoit de poursuivre un Master of Science en science des matériaux et ingénierie à l'Université de Washington cet automne, en se concentrant sur les expériences sur la matière quantique. 'Je pense que nos résultats contribuent à démontrer la puissance de l'ingénierie de Floquet pour réaliser des systèmes quantiques aux propriétés hautement modulables', a déclaré M. Buchalter.