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    Des physiciens russes sont parvenus à modifier les propriétés d'un électron

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    Des chercheurs de Tomsk ont découvert que les caractéristiques internes des électrons pouvaient être volontairement modifiées en manipulant la forme de leur vague. Les fondements théoriques de cette idée et ses applications éventuelles ont été présentées dans le magazine Physical Review A.

    «Notre étude possède à la fois une application fondamentale et pratique. Par exemple, il est possible de créer des faisceaux d'électrons et d'autres particules aux caractéristiques préalablement définies et de les utiliser pour analyser la structure des métamatériaux, étudier les particules élémentaires, dans la physique atomique et nucléaire, la cosmologie et d'autres sciences», explique Dmitri Karlovets de l'Université d'État de Tomsk. L'étude de son équipe est publiée dans le magazine Physical Review A.

    Aujourd'hui, pratiquement tous les physiciens — à l'exception d'un petit groupe de marginaux — pensent que les photons, les électrons et d'autres «occupants» du micromonde se comportent à la fois comme des particules et comme des ondes électromagnétiques. De nombreuses technologies modernes, telles que les matrices des appareils photo et différents capteurs de lumière, sont construites sur la base de ce phénomène auparavant qualifié de «dualité onde-corpuscule» — ce qui n'était pas tout à fait correct.

    Comme le rapporte le service de presse de la Fondation russe pour la science, Dmitri Karlovets et ses collègues ont montré que de telles opérations pouvaient être réalisées non seulement avec des particules de lumière, mais également avec des électrons forcés à changer leur «niveau de magnétisation» en manipulant leurs propriétés onde-quantum.

    Auparavant, indiquent les scientifiques, les physiciens pensaient qu'il était impossible de réaliser une telle opération — les caractéristiques magnétiques d'un électron dépendant uniquement de la répartition de la charge dans la particule et de la direction de son spin.

    Les spécialistes russes ont découvert, en calculant les propriétés de ces particules, que la «magnétisation» de l'électron influençait également l'état quantique dans lequel il se trouvait au moment où ses propriétés étaient mesurées.

    En d'autres termes, cette propriété qu'on appelle le moment magnétique dipolaire d'un électron, n'est pas une constante fondamentale mais un paramètre dont les caractéristiques dépendent de la forme de l'onde de la particule.

    Dans ce sens, expliquent les chercheurs, l'électron ressemble aux rayons de la tache d'Airy et aux faisceaux de Bessel: ils sont des faisceaux de lumière «enroulés» d'une certaine manière et capables de former une spirale ou de prendre une forme courbée sans lentilles ni autres dispositifs optiques.

    En modifiant les propriétés des électrons de cette manière, les chercheurs peuvent créer des faisceaux de particules chargées pouvant être utilisées dans différents calculs quantiques, des mesures de haute précision de différentes propriétés d'atomes uniques, l'analyse des caractéristiques des métamatériaux «impossibles» et à de nombreuses autres fins.

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    faisceaux de Bessel, tache d'Airy, magnétisation, micromonde, électrons, photons, physique, étude, Physical Review Applied, Dmitri Karlovets, Russie
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