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Le Monde selon la physique : PHYSICS WORLD COM AVRIL 2016 /1ère partie -fin

Publié le 19 avril 2016 par 000111aaa

10 RESUME

Les lauréats  NOBEL  s en prennent à l uranium trés enrichi!


Laureates call for cut to highly enriched uranium

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35 Nobel laureates say nuclear reactors should use low-enriched uranium

Highly enriched uranium billet

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 VOUS VOULEZ VOIR DE L URANIUM ?? Voilà a quoi ça ressemble!

Un groupe de 35 lauréats du prix Nobel, dont 16 physiciens, a appelé les dirigeants du monde pour réduire l'utilisation d'uranium hautement enrichi (UHE) en propulsion et   recherche de réacteurs nucléaires navals. Dans une lettre adressée aux dirigeants nationaux au Sommet sur la sécurité nucléaire de la semaine dernière à Washington, les lauréats appellent des «études techniques graves"  dédiées à la transition des réacteurs navals  par  l'utilisation de l'uranium faiblement enrichi (LEU). Ils demandent également une feuille de route pour la conversion ou l'arrêt des réacteurs de recherche qui utilisent ce  HEU, ainsi que le développement d'alternatives non radioactives - telles que le cobalt-60 et le césium-137 - pour une utilisation dans la médecine et la recherche.

Plus de 90 réacteurs de recherche ont été convertis en LEU ou fermés au cours des 40 dernières années. Les États-Unis  ont  également  réduit leurs  stocks d'UHE, qui est défini comme l'uranium avec une concentration de l'isotope uranium-235 20% à 90%. Selon le gouvernement américain, les stocks d'UHE du pays sont tombés de 740,7 tonnes à 585,6 tonnes entre 1996 et 2013. Ce dernier montant comprend environ 500 tonnes pour la sécurité nationale, tels que la production d'armes nucléaires et la propulsion navale, 44,6 tonnes de nucléaire usé comme  combustible de réacteur, ainsi que 41,6 tonnes qui pourraient être réduits  en UFE ou éliminés comme déchets de bas niveau

 MON COMMENTAIRE :Avec 500 tonnes d’uranium a 90%  U 235 , c est en effet suffisant pour f….   la planète en l’air ! En revanche  vouloir faire des moteurs de sous-marins avec de l’uranium faiblement enrichi civil  c est jeter son argent par la fenêtre !

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11  RESUME : Une encre de nano cristaux pour faire des transistors flexibles!


Nanocrystal inks used to build flexible transistors

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New device could be used to build flexible or wearable electronics

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A nanocrystal-ink printed transistor on a flexible backing

et al.)">et al.)">et al.)">Flexible prints: a nanocrystal-ink-printed transistor on a flexible backing

Un transistor flexible, de haute qualité,  fait entièrement à partir de nano cristaux colloïdaux, a été développé par une équipe aux États-Unis. En déposant séquentiellement leurs composants sous la forme d’ "encres" de  nanocristaux les chercheurs ont pu réaliser des transistors utilisant des méthodes industrielles standard, sans la nécessité d' équipements spécialisés à vide élevé et  haute température. Ce travail peut être étendu, de sorte qu'il pourrait être appliqué à une variété de matériaux, et même pour  la conception de circuits imprimables pour les appareils électroniques portables ou implantables.

Le transistor a été l'élément central de l'industrie électronique depuis son invention par John Bardeen, Walter Brattain et William Shockley primés Nobel en 1948.  Les puces informatiques  en CMOS moderne (semi-conducteur complémentaire  en métal-oxyde) contiennent des milliards de transistors gravés en une seule  plaquette de silicium de haute pureté. Cependant, les scientifiques et les ingénieurs sont maintenant désireux d'intégrer des dispositifs électroniques dans des endroits de plus en plus improbables: depuis les  écrans portables sur les vêtementsjusqu’ à des moniteurs implantables de glucose. Un grand nombre de ces applications exigent des dispositifs souples, tandis que le silicium cristallin est intrinsèquement fragile.

MON COMMENTAIRE  / C’est très intéressant bien sûr  et moins dispendieux que la technique de «  melting zone »  pour fabriquer ce silicium  …. Mais il s’agit de progrès de technologie et non d’une physique nouvelle !

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12 RESUME 

Diamond quantum bit is controlled using light and sound

New control technique could lead to quantum computers made from arrays of nitrogen vacancies

 Des physiciens aux États-Unis  viennent d’etre  les premiers à utiliser une combinaison de lumière et de son pour contrôler l'état d'un bit quantique à base de diamant (qubit) pour  l'information. L'équipe a utilisé une impulsion laser et une onde sonore pour modifier l'état d'énergie d'un électron dans un centre  de vacance d'azote (NV) dans un  diamant. Selon les chercheurs, la technique pourrait être développée pour contrôler  les qubits dans un réseau de centres NV à puce.

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Illustration showing how the NV centre is controlled using laser light and sound waves

Physical Review Letters)">Physical Review Letters)">Physical Review Letters)">Sound qubit: photons and phonons control an NV centre

Un centre  de  vacance d'azote (NV) se produit lorsque deux atomes de carbone voisins dans le diamant sont remplacés par un atome d'azote et un emplacement vide  dans le réseau. Pour tous ceux qui essaient de construire un ordinateur quantique, ces  NVs sont utiles comme qubits parce qu'ils ont un électron qui est extrêmement bien isolé du réseau entourant – les  informations peuvent être stockées dans un NV en le plaçant dans un certain état électronique, lequel peut ensuite être maintenue pendant longtemps, même à température ambiante. Qui plus est, un qubit NV peut être mêlé à l'état de polarisation d'un photon, et une telle intrication spin-photon pourrait constituer la base des futurs ordinateurs quantiques

MON COMMENTAIRE /Dans des articles précédents je vous ai décrit les propriétés de ces inclusions  de «  lacunes   d’atomes »  dans le réseau  carbone  du diamant  avec un électron emprisonné à l’intérieur ….L’idée des auteurs   doit etre jugé   a son prix de réalisation  car il suppose la fabrication d un diamant synthétique particulier …..

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13/ RESUME

Le  Monde selon la physique  :  PHYSICS WORLD COM AVRIL 2016  /1ère partie -fin

Computer gamers solve quantum problems

1 comment

Citizen-science initiative harnesses the brainpower of more than 10,000 people

Plus de 10.000 ordinateurs amateurs de jeux ont aidé les physiciens au Danemark  à concevoir de meilleurs protocoles pour  la réalisation d’ordinateurs quantiques. Les chercheurs de l'Université d'Aarhus ont créé une série de jeux appelée Moves Quantum, qui imite les opérations dans un ordinateur quantique hypothétique. Lorsqu'ils sont confrontés à des défis qui ressemblent à de vrais problèmes de conception, les joueurs sont venus avec de meilleures solutions que celles calculées par les physiciens professionnels !

La science  citoyenne  utilise la puissance du cerveau des gens ordinaires pour résoudre des problèmes scientifiques très difficiles. Les projets retenus ont tendance à utiliser les compétences humaines innées telles que la reconnaissance des formes et  le plaisir  du  jeu - tâches que les gens sont souvent beaucoup mieux à même  de mener que les ordinateurs les plus puissants.  Ces projets populaires incluent Galaxy Zoo, qui repose sur des bénévoles pour classer les formes des galaxies dans les images de télescope, et Foldit, ce qui en fait un jeu sur le problème diaboliquement difficile de prédire comment les protéines se replient.

 Jacob Sherson et ses collègues à Aarhus ont créé Moves Quantum, qui utilise  cette  science citoyenne pour aider à concevoir un ordinateur quantique qui stocke et traite des bits quantiques (qubits) d'informations dans un tableau d'atomes piégés dans un réseau optique.

 Toute personne confrontée à ce défi fondamental d'essayer de construire un ordinateur quantique  sait  que  ces qubits sont fragiles et vont perdre leur nature quantique ( leur cohérence) car ils interagissent avec leur environnement. Ce problème peut être résolu en effectuant le calcul quantique dans un temps beaucoup plus court que le temps nécessaire pour que   cette  cohérence soit perdue. Cela signifie que les calculs doivent être effectués aussi rapidement et efficacement que possible. Une complication supplémentaire est la «limite de vitesse quantique", qui impose  une limite fondamentale  à  cette  rapidité d'un calcul quantique "parfait" peut être réalisée - ,  ( plus vite et  c est le principe d'incertitude de Heisenberg  qui commence à  dégrader le résultat.)

Ces complications font qu'il est extrêmement difficile de travailler sur la meilleure façon de résoudre un problème sur un ordinateur quantique. «Nous sommes à la limite de ce que nous, les humains pouvons comprendre face aux problèmes de la physique quantique," dit Sherson, qui veut concevoir un ordinateur quantique basé sur ces atomes piégés dans un réseau optique de puits de potentiels. Un défi majeur dans la conception d'un tel dispositif est de savoir comment déplacer rapidement et efficacement les atomes   dans  le réseau t sans détruire leur cohérence.

Ceci est simulé dans un jeu  de Quantum Déplace appelé BringHomeWater, qui invite les joueurs à utiliser des pinces optiques pour arracher un atome d'un site du  réseau et le déplacer vers un autre site. L'atome est représenté sous la forme d'une fonction d'onde mécanique quantique qui se trouve comme une flaque d'eau  ( fictive ) au fond d'un puits d'énergie potentielle au niveau du site de réseau. Les pinces optiques sont représentés comme un second puits de potentiel qui peut être déplacé vers le site du réseau de sorte que l’ «eau» peut circuler dans les pinces et ensuite être déplacée vers un second site de réseau

 le but du jeu est de trouver la façon la plus rapide de déplacer l'eau sans renverser tout - qui est analogue à l'optimisation des mouvements des atomes dans un ordinateur quantique.  Je vous recommande  de suivre cette vidéo de you tube : c est trés excitant! 

https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=3U-hzGgUsHY

 MON COMMENTAIRE  / J’ai déjà  retrouvé ailleurs cet esprit de collectivité citoyenne dans la recherche astronomique des   météorites  qui nous bombardent  .C ‘est superbe si les amateurs de jeu affinent des  nuances de calculs quantiques  que leur intuition leur révèle …Et que les professionnels n ont pas eu …..Dans le meme ordre d idées je signale dans cette blogosphére  les articles  de «  philosophie  constructive » de mon lecteur  JJM   pour fabriquer l’ Univers et qu on pourrait intituler  «Si j’étais  DIEU » !

  A  suivre  


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