Un cristal qui se souvient express
La mémoire quantique, c'est comme un flocon de neige fragile : un geste maladroit et il fond. Les scientifiques cherchent des matériaux où l'on peut tenir un tel « flocon » sans craindre qu'il ne fonde. Dans cette nouvelle étude, ils ont examiné un cristal de tungstate de calcium dopé à l'erbium, un métal des terres rares. Il s'avère que l'erbium, à l'intérieur de ce cristal, possède une propriété cachée qui aide à retenir l'information.
À une température inférieure à 50 millikelvins (soit des centaines de fois plus froid que dans l'espace interstellaire), les scientifiques ont mesuré la réaction des atomes d'erbium à un champ magnétique. Ils ont observé que ces atomes ne possèdent pas seulement des propriétés magnétiques, mais aussi un champ électrique interne au noyau, qui n'avait pas été pris en compte auparavant. C'est précisément ce champ qui permet de trouver des « havres de paix » — des états où l'atome est presque insensible aux perturbations extérieures. Dans ces états, l'information quantique peut vivre beaucoup plus longtemps.
Désormais, le tungstate de calcium peut être considéré comme un matériau prometteur pour la mémoire quantique. Une telle mémoire est la clé des ordinateurs quantiques qui pourront communiquer entre eux sur de longues distances.
L'erbium doit son nom au village suédois d'Ytterby, où l'on a trouvé un minéral contenant cet élément. Dans ce même village, on a découvert trois autres éléments : l'yttrium, le terbium et l'ytterbium.