Le Nobel de physique récompense la découverte d'états exotiques de la matière

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© TT NEWS AGENCY/REUTERS Thomas Hans Hansson, membre de l'Académie royale des sciences de Suède, explique la topologie à l'aide d'un bretzel.

Le prix Nobel de physique récompense cette année trois physiciens britanniques, David Thouless, Duncan Haldane et Michael Kosterlitz, pour leur utilisation de la topologie, une branche des mathématiques qui étudie les déformations spatiales par des transformations continues - sans déchirements, ni collages -, en physique de la matière condensée. Cette nouvelle approche, imaginée dans les années 1970 et 1980, leur a permis de découvrir qu’il existait des états exotiques de la matière à très basse température pouvant être décrits par ces outils mathématiques.

Cela leur a notamment permis de comprendre les raisons profondes pour lesquelles la supraconductivité (une propriété de certains matériaux qui conduisent parfaitement l'électricité) existe à très basse température puis disparaît lorsque le matériau est chauffé. Ils ont également pu prouver que la supraconductivité pouvait exister dans des films ultraminces (quelques couches atomiques seulement), ce que les théoriciens pensaient impossible à l'époque. Leur théorie «topologique» de la matière permettait enfin d'expliquer pourquoi la conductivité de films ultraminces (leur capacité à conduire l'électricité) ne variait curieusement pas de façon continue mais par paliers extrêmement précis (indépendamment de petites variations de températures par exemple).

Ordinateur quantique

«La recherche actuelle permet de révéler les secrets de la matière dans ces mondes exotiques découverts par les lauréats de cette année», explique le comité Nobel dans son communiqué. Le physicien Thomas Hans Hansson, chargé d'expliquer le choix du comité, a insisté sur le fait que le prix récompensait la «beauté» des travaux théoriques de ces trois chercheurs et les «implications profondes» qu'ils avaient pour la physique. «Cela a mené à des prévisions très surprenantes qui ont été vérifiées expérimentalement», a-t-il insisté. Aujourd'hui, ces travaux pourraient avoir des implications importantes pour les composants électroniques du futur ou la réalisation d’ordinateurs, dont le fonctionnement repose sur des principes radicalement différents de l'informatique classique.

Le prix Nobel a été décerné pour moitié à David Thouless (417.000 euros), ses deux collègues, Duncan Haldane et Michael Kosterlitz, se partageant l'autre moitié de la récompense. Nés tous les trois en Grande-Bretagne, respectivement en 1934, 1951 et 1942, ils travaillent aujourd'hui aux États-Unis (Universités de Washington, Princeton et Brown).

Le prix Nobel de médecine aété décerné hier au Japonais Yochinori Ohsumi pour ses travaux sur l'autophagie. Le prix Nobel de chimie sera décerné demain à 11h45 (heure française).

Avec le FIGARO.

Source: 
IMFURA