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Le monde fascinant et étrange de la matière quantique — Conférence de Karen Hallberg webdiffusée en direct

Visionnez ici la conférence qui sera webdiffusée en direct le mercredi 2 décembre à 19 h, heure de l’Est.

Lorsque des atomes sont combinés pour former un solide, on voit apparaître de nouveaux phénomènes physiques qui ne peuvent être prédits à partir de ce que l’on connaît des propriétés physiques des constituants individuels. C’est ce que l’on appelle un comportement émergent. Autrement dit, le tout est différent de la somme des parties.

En physique, on explique souvent un problème en le ramenant aux lois fondamentales à l’échelle atomique, mais la démarche inverse n’est pas toujours valide. On ne peut pas simplement reconstruire les lois de la physique à grande échelle à partir de lois plus fondamentales. Les lois physiques sous-jacentes sont tout aussi fondamentales à un degré de complexité qu’à un autre.

Cela est particulièrement vrai dans des matériaux où les électrons interagissent fortement. Dans ces matériaux, la physique des systèmes à N corps joue un rôle majeur. Elle est cruciale pour comprendre des phénomènes émergents intéressants tels que la supraconductivité et le magnétisme, les quasiparticules, la magnétorésistance colossale, des transitions surprenantes de métal à isolant, etc.

En raison du grand nombre de variables et d’états en cause, ces systèmes posent des problèmes parmi les plus complexes auxquels nous faisons face aujourd’hui. Pour nous y attaquer, nous devons faire appel à des techniques de calcul avancées fondées sur une connaissance de l’informatique quantique qui était hors de portée il y a seulement une décennie.

Karen Hallberg est une experte de la physique de la matière condensée quantique. Elle a élaboré des méthodes de calcul de pointe permettant de comprendre des systèmes nanométriques et de nouveaux matériaux. Elle est professeure de physique à l’Institut Balseiro et directrice de recherche au Centre atomique de Bariloche, deux institutions de son Argentine natale.

Entre autres distinctions, elle a obtenu le prix L’Oréal-UNESCO 2019 pour les femmes en sciences, remis chaque année à 5 scientifiques exceptionnelles de calibre international. Mme Hallberg est une fervente défenseure de l’éthique en sciences, ainsi que de l’inclusion des femmes et d’autres groupes historiquement désavantagés dans le monde des sciences.

Dans sa conférence publique qui sera webdiffusée en direct le 2 décembre à partir de l’Institut Périmètre, Karen Hallberg donnera des exemples de phénomènes émergents et montrera comment on peut s’attaquer à ces questions en utilisant l’informatique quantique pour conserver les données les plus pertinentes. Nous espérons que les progrès de la recherche dans ce domaine permettront la mise au point d’applications dans les secteurs de l’équipement médical, des nouveaux matériaux ainsi que de la production, du transport et du stockage efficaces de l’énergie.

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