Pour la première fois, des chercheurs ont directement observé une interaction moléculaire essentielle à des réactions chimiques de base telles que la photosynthèse. Ils ont utilisé un ordinateur quantique pour ralentir une réaction chimique de 100 milliards de fois.
L’étude, publiée le 28 août dans la revue Nature Chemistry, porte sur une interaction moléculaire appelée “intersection conique”. Ces intersections agissent comme des entonnoirs entre les états électroniques, facilitant des transitions rapides qui accélèrent les réactions chimiques. Elles sont présentes dans de nombreuses réactions, y compris la photosynthèse et les réactions de détection de la lumière dans la rétine.
Les chercheurs de l’Université de Sydney ont utilisé un ordinateur quantique à ions piégés pour observer cette interaction. Cet appareil verrouille les particules quantiques dans des champs électriques et les manipule avec des lasers. Vanessa Olaya Agudelo, doctorante en chimie et co-auteure de l’étude, explique que le processus naturel se termine en quelques femtosecondes. L’ordinateur quantique a permis de ralentir cette dynamique de femtosecondes à millisecondes, offrant ainsi la possibilité de mesures significatives.
Christophe Valahu, physicien à l’Université de Sydney et co-auteur de l’étude, souligne que l’expérience n’était pas une approximation numérique, mais une observation analogique directe des dynamiques quantiques.
Cette compréhension pourrait ouvrir de nouvelles perspectives dans divers domaines, de la science des matériaux à la conception de médicaments et à la collecte d’énergie solaire. Elle pourrait également améliorer d’autres processus liés à l’interaction des molécules avec la lumière, tels que la création de smog ou les dommages à la couche d’ozone.
Dans cette expérience, l’ordinateur quantique n’a pas été utilisé pour des calculs complexes comme on pourrait s’y attendre. Au lieu de cela, il a servi de plateforme pour manipuler et observer des particules quantiques en temps réel. Ce détournement de l’usage habituel de l’ordinateur quantique ouvre la voie à de nouvelles méthodes d’étude des systèmes moléculaires et pourrait avoir des implications majeures dans divers secteurs scientifiques.
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