Qu’est-ce que l’effet Aharonov-Bohm ?

L’effet Aharonov-Bohm est un phénomène quantique qui montre que la présence d’un champ magnétique peut affecter des particules chargées, même si elles ne sont pas en contact direct avec le champ. En d’autres termes, si une particule se déplace dans une région où il y a un champ magnétique, même si elle ne le traverse pas, elle peut être affectée par ce champ. Cet effet a été découvert en 1959 par Yakir Aharonov et David Bohm.

Les origines de l’effet Aharonov-Bohm

L’effet Aharonov-Bohm est un phénomène quantique qui est lié à la dualité onde-particule de la matière. Selon la mécanique quantique, les particules peuvent se comporter à la fois comme des ondes et comme des particules discrètes. Lorsque les particules se déplacent dans un champ magnétique, leur comportement peut être décrit par des ondes de probabilité. Ces ondes peuvent être diffractées ou réfléchies par le champ magnétique, ce qui peut affecter le comportement de la particule.

Exemples de l’effet Aharonov-Bohm dans la nature

L’effet Aharonov-Bohm a été observé dans de nombreux systèmes quantiques, tels que des atomes, des électrons et des photons. Il a également été observé dans des systèmes macroscopiques, tels que des anneaux de supraconducteurs. L’un des exemples les plus intéressants est l’effet Aharonov-Bohm dans les tubes de flux magnétiques de la photosphère solaire. Dans ce cas, le champ magnétique est créé par des courants électriques dans la photosphère, et les électrons qui se déplacent le long des tubes de flux magnétiques peuvent être affectés par le champ même s’ils ne traversent pas les tubes.

Applications potentielles de l’effet Aharonov-Bohm

L’effet Aharonov-Bohm a des applications potentielles dans la technologie quantique, notamment dans la création de qubits pour les ordinateurs quantiques. En utilisant des anneaux de supraconducteurs, il est possible de créer des circuits quantiques qui exploitent l’effet Aharonov-Bohm pour stocker et traiter l’information quantique. L’effet Aharonov-Bohm peut également être utilisé pour créer des détecteurs de champ magnétique ultra-sensibles, qui pourraient avoir des applications dans les domaines de la médecine et de la biologie. Enfin, l’effet Aharonov-Bohm pourrait également avoir des applications dans la propulsion quantique, qui utilise des champs magnétiques pour propulser des vaisseaux spatiaux à des vitesses extrêmement élevées.