La lumière capturée sous sa double forme, onde et particule

La lumière se comporte à la fois comme une particule et une onde. Ce que Einstein nous a enseigné est déjà très compliqué à appréhender et les scientifiques n’ont jamais été en mesure de concevoir une expérience qui documente le comportement de la lumière à la fois comme une onde et une particule simultanément, jusqu’à maintenant.

Des chercheurs suisses et américains indiquent qu’ils ont réussi à capturer le premier instantané du double comportement de la lumière (image d’entête). En utilisant un microscope électronique avancée, un des deux seuls sur la planète, dans les laboratoires de l’École polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en Suisse, l’équipe a généré une sorte de photographie quantique de la lumière.

Image d’entête : selon l’EPFL, lumière présentant simultanément des interférences spatiales et la quantification de l’énergie (Fabrizio Carbone / EPFL)

L’expérience consistait à projeter une impulsion laser sur un nanofil métallique microscopique. Ainsi, la lumière parcourait, comme une onde, le fil d’avant en arrière. Lorsque les ondes rencontrent celles circulant en sens opposés, elles forment une “onde stationnaire” qui émet elle-même de la lumière, en tant que particules. En projetant un flux d’électrons à proximité du nanofil, les chercheurs ont réussi à capturer une image qui montre simultanément la nature ondulatoire et particulaire de la lumière.

Selon le chercheur principal Fabrizio Carbone de l’EPFL :

اقتباس :: Cette expérience démontre, pour la première fois, que nous pouvons filmer directement la mécanique quantique et sa nature paradoxale.
Etre en mesure de photographier et de contrôler des phénomènes quantiques à l’échelle nanométrique ouvre de nouvelles perspectives vers l’informatique quantique.

L’équipe a également publié cette vidéo plutôt sympathique :

L’étude publiée cette semaine dans la revue Nature Communications : Visualizing the non-equilibrium dynamics of photoinduced intramolecular electron transfer with femtosecond X-ray pulses et annoncée sur le site de l’EPFL : La lumière montre ses deux visages sur un même cliché.