Actualités ETH

Gr?ce à une membrane d'or ultrafine spéciale, des chercheurs de l'ETH ont considérablement facilité l'examen des surfaces. Il est ainsi désormais possible de mesurer des propriétés de surface inaccessibles avec les méthodes traditionnelles.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont montré qu'il est possible de contr?ler les états quantiques de spins électroniques individuels en faisant circuler des flux d'électrons dont les spins sont orientés de manière uniforme. Cette méthode pourrait être utilisée à l'avenir dans des éléments de commutation électroniques.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont pour la première fois rendu visible la manière dont les électrons peuvent former des tourbillons dans un matériau à température ambiante. Ils y sont parvenus gr?ce à un appareil de mesure quantique à très haute résolution.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont étudié un type particulier de magnétisme en analysant des images de points colorés générées par des simulateurs quantiques. Gr?ce à cette méthode, ils pourraient à l'avenir résoudre d'autres énigmes physiques, par exemple dans le domaine de la supraconductivité.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont étudié les effets topologiques dans un solide artificiel et ont fait des observations surprenantes. Les nouvelles connaissances sur le pompage topologique pourraient être utilisées à l'avenir pour les technologies quantiques.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont réussi à piéger des ions au moyen de champs électriques et magnétiques statiques et à effectuer sur eux des opérations quantiques. A l'avenir, de tels pièges pourraient permettre de réaliser des ordinateurs quantiques avec beaucoup plus de bits quantiques qu'actuellement.

Des chercheurs de l'Empa et de l'ETH Zurich ont développé des procédés permettant de transformer des points quantiques de pérovskite en émetteurs plus rapides et plus efficaces, améliorant ainsi considérablement leur luminosité. Ceci est pertinent aussi bien pour des applications dans les écrans que pour les technologies quantiques.

Des chercheurs de l'ETH Zurich, de l'Empa et de Stanford ont pris des instantanés de la structure cristalline de nanocristaux de pérovskite alors qu'elle était déformée par des électrons excités. De manière surprenante, la déformation a redressé la structure cristalline inclinée au lieu de la rendre plus désordonnée.

Des chercheurs de l'ETH ont mis en évidence un nouveau type de magnétisme dans un matériau fabriqué artificiellement. Le matériau devient ferromagnétique du fait que les électrons minimisent leur énergie cinétique.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont découvert une nouvelle attaque contre des puces d'ordinateur AMD, dans laquelle l'attaquant implante une "idée" dans l'ordinateur sans que celui-ci s'en rende compte. Gr?ce à cette attaque, il a été possible de récupérer des données à n'importe quel endroit de la mémoire de l'ordinateur.

Des chercheurs de l'ETH ont créé une antenne pour de minuscules sources de lumière sur une puce à l'aide d'un matériau semi-conducteur placé de manière inhabituelle. A l'avenir, des nano-DEL et des nano-lasers efficaces pourraient être fabriqués de cette manière.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont fabriqué le chat de Schr?dinger le plus lourd à ce jour en pla?ant un cristal dans une superposition de deux états vibratoires. Leurs résultats pourraient conduire à des bits quantiques plus robustes et aider à expliquer pourquoi nous n'observons pas de superpositions quantiques dans la vie quotidienne.

Des chercheurs de l'ETH sont parvenus à réaliser des images tridimensionnelles de nanoparticules individuelles à l'aide d'impulsions de rayons X extrêmement courtes et puissantes. Cela permettrait même à l'avenir de réaliser des films 3D de processus dynamiques à l'échelle nanométrique.

Des chercheurs de l'ETH ont développé une méthode pour refroidir simultanément plusieurs nanoparticules à des températures de quelques millièmes de degré seulement au-dessus du zéro absolu. Cette nouvelle méthode permet d'étudier les effets quantiques de plusieurs nanoparticules et de construire des capteurs ultrasensibles.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont développé une méthode permettant de résoudre dans le temps des mouvements d'électrons de quelques attosecondes seulement dans des amas d'eau. Cette technique peut être utilisée aussi bien pour une étude plus précise de l'eau que pour une électronique plus rapide.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont réussi pour la première fois à capturer des excitons - des quasi-particules composées d'électrons chargés négativement et de défauts chargés positivement - dans un matériau semi-conducteur à l'aide de champs électriques contr?lables. Cette nouvelle technique est importante à la fois pour la fabrication de sources de photons uniques et pour la recherche fondamentale.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont développé un nouvel algorithme qui leur permet de modéliser la dynamique des systèmes physiques à partir d'observations. A l'avenir, il pourrait être appliqué à l'apparition de turbulences et aux points de basculement du climat.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont découvert de graves failles dans les mémoires de données DRAM utilisées dans les ordinateurs, les tablettes et les smartphones. Les vulnérabilités ont désormais été publiées en collaboration avec le Centre national de cybersécurité, qui a attribué pour la première fois un numéro d'identification à cet effet.

? l'ETH Zurich, des chercheurs ont observé un nouvel état de la matière : Dans des couches de graphène tordues l'une par rapport à l'autre, deux conducteurs électriques s'allient pour former un isolant.

Des chercheurs de l'ETH ont réussi à fabriquer des nanocristaux de deux métaux différents au moyen d'un processus d'amalgame, au cours duquel un métal liquide en traverse un autre solide. Cette technique nouvelle et étonnamment intuitive permet de produire une large gamme de nanocristaux intermétalliques aux propriétés sur mesure pour les applications les plus diverses.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont capturé une bille de 100 nanomètres avec une lumière laser et ont freiné son mouvement jusqu'à l'état quantique le plus bas. Cela permet d'étudier les effets quantiques sur des objets macroscopiques et de construire des capteurs extrêmement sensibles.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont réussi à observer un cristal composé uniquement d'électrons. De tels cristaux de Wigner avaient déjà été prédits il y a près de quatre-vingt-dix ans, mais ce n'est que maintenant qu'ils ont pu être observés directement dans un matériau semi-conducteur.

Des chercheurs de l'ETH sont parvenus à rendre des disques de graphène spécialement préparés isolants ou supraconducteurs en leur appliquant une tension électrique. Cela fonctionne même localement, de sorte que des régions aux propriétés physiques totalement différentes peuvent être créées c?te à c?te dans le même disque de graphène.

Une équipe de recherche internationale dirigée par l'ETH Zurich a reconstitué l'activité solaire jusqu'en l'an 969 à partir de mesures de carbone radioactif dans des anneaux d'arbres. Les résultats aident la recherche à mieux comprendre la dynamique solaire et permettent une datation plus précise des matériaux organiques avec la méthode C14.

Des chercheurs de l'ETH ont fait la démonstration d'une nouvelle technique permettant d'effectuer des opérations quantiques sensibles sur des atomes. Pour ce faire, la lumière laser de contr?le est transportée directement dans une puce. Il devrait ainsi être possible de construire de plus grands ordinateurs quantiques fonctionnant avec des atomes capturés.

Des chercheurs de l'ETH sont parvenus à fabriquer un matériau efficace pour doubler la fréquence de la lumière à large bande gr?ce à des microsphères de nanocristaux désordonnés. L'idée décisive est née lors d'une pause café. Cette nouvelle approche pourrait être utilisée à l'avenir dans les lasers et d'autres technologies d'éclairage.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont réussi à faire en sorte que des billes de gels polymères forment d'elles-mêmes des motifs complexes gr?ce à un procédé en deux étapes. Cela permettrait de réaliser des surfaces aux propriétés optiques et mécaniques sur mesure.

Les chercheurs de l'ETH ont fourni la première explication théorique de la manière dont le courant électrique est conduit dans des semi-conducteurs composés de nanocristaux. Cela pourrait permettre de développer à l'avenir de nouveaux capteurs, lasers ou LED pour les écrans.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont mis au point un procédé de fabrication de surfaces ondulées avec une précision de l'ordre du nanomètre. Cela permettra à l'avenir de rendre par exemple les composants optiques utilisés pour la transmission de données sur Internet encore plus performants et plus compacts.

Dans les ordinateurs, les données sont normalement stockées et traitées dans des modules séparés. Des chercheurs de l'ETH Zurich et du PSI ont désormais développé une méthode permettant d'effectuer des opérations logiques directement dans un élément de mémoire.

Des chercheurs de l'ETH Zurich et de l'Empa ont montré qu'il est possible de fabriquer à partir du silicium des objets minuscules nettement plus solides et déformables que ce que l'on pensait jusqu'à présent. Cela permet par exemple de rendre les capteurs des téléphones portables plus petits et plus robustes.

Dans un matériau composé de deux fines couches cristallines légèrement tordues l'une par rapport à l'autre, des chercheurs de l'ETH ont étudié le comportement d'électrons en forte interaction. Ils ont ainsi découvert des propriétés étonnantes

Des physiciens de l'ETH ont fait la démonstration de la plus longue liaison quantique par micro-ondes à ce jour, soit cinq mètres. Elle convient aussi bien aux futurs réseaux d'ordinateurs quantiques qu'aux expériences de recherche fondamentale en physique quantique.

Des chercheurs de l'ETH ont mesuré le déroulement temporel de processus d'écriture individuels dans une nouvelle mémoire de données magnétique avec une résolution de moins de 100 picosecondes. Leurs résultats sont importants pour la prochaine génération de mémoires de travail basées sur le magnétisme.

Deux groupes de travail de l'ETH Zurich ont développé ensemble un nouveau type de détecteur de lumière. Il se compose de matériaux bidimensionnels en couches couplés à une fibre optique en silicium. A l'avenir, cette approche permettra également de fabriquer des diodes électroluminescentes et des modulateurs de lumière.

Des physiciens de l'ETH Zurich ont observé une rotation surprenante dans un système quantique, qui résulte de l'interaction entre la dispersion de l'énergie et la dynamique quantique cohérente. Pour l'expliquer, ils ont trouvé une analogie parlante tirée de la mécanique.

Commuter rapidement des faisceaux lumineux est important dans de nombreuses applications techniques. Des chercheurs de l'ETH ont développé un commutateur "électro-optomécanique" pour les rayons lumineux, nettement plus petit et plus rapide que les modèles actuels. C'est important pour les voitures à conduite autonome et les technologies optiques quantiques.

Une équipe de physiciens et d'informaticiens de l'ETH Zurich a développé une nouvelle approche du problème de la matière noire et de l'énergie noire dans l'univers. Gr?ce à des outils d'apprentissage automatique, ils ont programmé des ordinateurs de manière à ce qu'ils apprennent d'eux-mêmes à extraire des informations pertinentes des cartes du ciel.

L'impression 3D est un outil de plus en plus important dans la fabrication. Des chercheurs de l'ETH viennent de mettre au point un nouveau procédé d'impression 3D qui permet de fabriquer des objets à l'échelle du micromètre à partir de plusieurs métaux et avec une haute résolution spatiale.

En physique quantique, le vide n'est pas vide, mais traversé par de minuscules rotations du champ électromagnétique. Jusqu'à présent, il était impossible d'étudier directement ces rotations du personnel. Des chercheurs de l'ETH Zurich ont désormais développé une méthode qui leur permet de caractériser précisément ces fluctuations.

Pour transmettre plus de signaux que de canaux de transmission disponibles, on utilise des procédés de multiplexage dans la technique de l'information. Des chercheurs de l'ETH Zurich viennent d'inventer un nouveau procédé qui permet de coder des informations dans un bruit corrélé entre des ondes lumineuses séparées dans l'espace.

Sur des ions calcium capturés, des chercheurs de l'ETH ont fait la démonstration d'une nouvelle méthode qui permettrait de rendre les ordinateurs quantiques immunisés contre les erreurs. Pour ce faire, ils ont créé un état d'oscillation périodique d'un ion qui permet de contourner les limites habituelles concernant la précision des mesures.

Les particules de lumière ne se "sentent" normalement pas entre elles, car il n'y a pas d'interaction entre elles. Des chercheurs de l'ETH sont désormais parvenus à influencer les photons dans un matériau semi-conducteur de manière à ce qu'ils se repoussent malgré tout.

Les chercheurs de l'ETH ont développé un modulateur qui permet de convertir directement les données transmises par ondes millimétriques en impulsions lumineuses pour les fibres optiques. Cela pourrait permettre de franchir le "dernier kilomètre" jusqu'à la connexion Internet à domicile beaucoup plus rapidement et à moindre co?t.

Les matériaux composites du futur sont développés dans le laboratoire de Paolo Ermanni à l'ETH Zurich. En optimisant les éléments centraux des structures sandwich, les chercheurs créent des matériaux qui sont à la fois extrêmement légers, robustes et adaptables - et donc idéaux pour des applications dans l'aéronautique et l'aérospatiale.

Inverser parfaitement des structures complexes est techniquement très important. Des chercheurs de l'ETH ont désormais réussi à inverser la structure magnétique et électrique de matériaux à l'aide d'une seule impulsion de champ magnétique.

Pour rendre les qubits des ordinateurs quantiques moins sensibles aux perturbations, on utilise de préférence le spin d'un électron, par exemple. Des chercheurs de l'ETH ont développé une méthode permettant de coupler fortement un tel qubit de spin à des photons micro-ondes.

Les chercheurs de l'ETH ont réussi à faire tourner des nanoparticules autour de leur axe un milliard de fois par seconde. Les chercheurs espèrent que les mesures effectuées sur les particules en rotation leur permettront notamment d'acquérir de nouvelles connaissances sur le comportement des matériaux soumis à des contraintes extrêmes.

Dans l'effet photoélectrique, un photon arrache un électron à un matériau. Des chercheuses de l'ETH ont maintenant mesuré le déroulement temporel de cet effet dans des molécules à l'aide d'impulsions laser attosecondes. Leurs résultats leur permettent de déduire l'endroit exact de la photoionisation.

Dans les nouvelles technologies de l'information quantique, des états quantiques sensibles doivent être transmis entre des bits quantiques éloignés. Des chercheurs de l'ETH ont désormais réussi à réaliser une telle transmission quantique entre deux qubits à l'état solide sur commande.

La durée de vie des piles est un facteur important pour les appareils portables. Ils doivent toujours être prêts à recevoir des signaux de contr?le sans consommer beaucoup d'énergie. Des chercheurs de l'ETH Zurich ont développé un récepteur sans puissance pour la communication tactile, qui tire son énergie directement du signal.

Une équipe de recherche internationale dirigée par des physiciens de l'ETH a utilisé l'apprentissage automatique pour apprendre à un ordinateur à prédire les résultats d'expériences quantiques. Les résultats pourraient être importants pour tester les futurs ordinateurs quantiques.

Dans notre expérience quotidienne, l'espace a trois dimensions. Récemment, des expériences ont toutefois permis d'observer un phénomène physique qui ne se produit que dans quatre dimensions spatiales. Un chercheur de l'ETH a développé les bases théoriques de ce phénomène.

Lorsque les symétries dans les systèmes quantiques sont spontanément brisées, les modes d'excitation collectifs changent de manière caractéristique. Des chercheurs de l'ETH ont maintenant observé pour la première fois directement de tels modes de Goldstone et de Higgs.

Les microscopes à effet tunnel à balayage permettent de visualiser les atomes individuels d'un matériau. Des chercheurs de l'ETH Zurich ont désormais également mesuré leur magnétisation à l'aide d'un tel microscope. Cette nouvelle technologie pourrait trouver des applications aussi bien dans l'imagerie magnétique que dans le traitement magnétique de l'information.

Des chercheurs de l'ETH Zurich ont mis au point un appareil miniature capable de générer des rayons semblables à des lasers à partir d'ondes électromagnétiques appelées plasmons de surface. Ces derniers peuvent être beaucoup plus concentrés que la lumière, ce qui les rend utiles pour des applications dans les capteurs.

Les systèmes granulaires comme les éboulis ou les poudres sont omniprésents, mais pas faciles à étudier. Aujourd'hui, des chercheurs de l'ETH Zurich ont mis au point une méthode permettant de prendre des images de l'intérieur de systèmes granulaires dix mille fois plus rapidement qu'auparavant.

Jusqu'à présent, les mémoires de données magnétiques étaient considérées comme trop lentes pour la fabrication de mémoires de travail informatiques. Des chercheurs de l'ETH ont désormais étudié un procédé qui permet d'écrire des données magnétiquement beaucoup plus rapidement et en économisant de l'énergie.

Les capteurs sensibles doivent être largement protégés des influences environnementales. Des chercheurs de l'ETH Zurich viennent de montrer comment retirer et ajouter une charge électrique à une nanobille qui permet de mesurer les forces les plus infimes.

Des mesures précises des fréquences des champs électriques ou magnétiques faibles sont importantes dans de nombreuses applications. Des chercheurs de l'ETH Zurich ont mis au point un procédé dans lequel un capteur quantique mesure la fréquence d'un champ magnétique oscillant avec une précision jusqu'ici inégalée.

Les gaz environnementaux peuvent être analysés rapidement et précisément par spectroscopie à l'aide de ce que l'on appelle des peignes à double fréquence. Les chercheurs de l'ETH ont maintenant développé une méthode permettant de produire de tels peignes de fréquence beaucoup plus facilement et à moindre co?t que jusqu'à présent.

Les particules de lumière ne réagissent normalement pas aux champs magnétiques. Des chercheurs de l'ETH viennent de montrer comment il est néanmoins possible d'influencer les photons avec des champs électriques et magnétiques. A l'avenir, cette méthode pourrait permettre de générer de puissants champs magnétiques artificiels pour les photons.

La capacité à percevoir les changements de température est une fonction importante de la peau humaine. Des chercheurs de l'ETH Zurich viennent de mettre au point un capteur de température à la fois très sensible et flexible, qui pourrait bient?t être utilisé dans des prothèses et des bras de robot.

Les électrons dans les corps solides peuvent s'associer pour former ce qu'on appelle des quasi-particules, qui produisent de nouveaux phénomènes. Des physiciens de l'ETH ont maintenant étudié des quasi-particules non identifiées jusqu'à présent dans une nouvelle classe de corps solides qui ne sont constitués que d'une seule couche atomique. Avec leurs résultats, les chercheurs corrigent une interprétation erronée qui prévalait jusqu'à présent.

Les états énergétiques possibles de ses électrons en mécanique quantique déterminent si un corps solide est un isolant ou un métal conducteur de courant électrique. Des chercheurs de l'ETH viennent de prédire théoriquement un nouveau type de matériau qui présenterait une particularité encore jamais observée de ces états d'énergie.

Depuis des années, les composants électroniques sont de plus en plus rapides, rendant ainsi possibles des ordinateurs puissants et d'autres technologies. Des chercheurs de l'ETH Zurich viennent d'étudier à quelle vitesse les électrons peuvent finalement être contr?lés par des champs électriques. Leurs conclusions sont importantes pour l'électronique pétahertz du futur.

Contr?ler avec précision les états quantiques des atomes ou des molécules est depuis des années un rêve pour les physiciens. Des chercheurs de l'ETH viennent d'établir un record pour la production d'états quantiques hautement excités de particules massives. Leur technique pourrait servir à rendre les ordinateurs quantiques plus rapides.

Lors des transitions de phase, par exemple entre l'eau et la vapeur d'eau, l'énergie cinétique entre en concurrence avec l'énergie d'attraction des molécules directement voisines. Des physiciens de l'ETH Zurich ont désormais étudié les transitions de phase quantiques, au cours desquelles même des particules très éloignées s'influencent mutuellement.

Les états d'intrication d'objets quantiques éloignés sont un élément important des futures technologies de l'information. Des chercheurs de l'ETH ont désormais développé un procédé permettant de générer de tels états mille fois plus rapidement que jusqu'à présent.

Des chercheurs de l'ETH ont étudié les propriétés d'un métal et ont découvert une nouvelle particule. Cette particule est apparentée aux fermions de Weyl, prédits par le mathématicien Hermann Weyl il y a près de quatre-vingt-dix ans. Weyl n'avait pas vu cette nouvelle particule à l'époque, et elle pourrait être intéressante pour des applications futures dans l'électronique.

Les résonateurs sont un outil important en physique. A l'aide de miroirs concaves, ils concentrent normalement les ondes lumineuses qui agissent ensuite par exemple sur les atomes. Des physiciens de l'ETH Zurich sont désormais parvenus à construire un résonateur pour électrons et à diriger les ondes stationnaires ainsi générées vers un atome artificiel.

Pour transmettre rapidement de grandes quantités de données via des c?bles à fibres optiques, comme l'exige Internet, il faut des modulateurs performants qui transforment les signaux électriques en signaux optiques. Des chercheurs de l'ETH ont mis au point un modulateur cent fois plus petit que les modèles disponibles dans le commerce.

Sebastian Huber et ses collègues ont montré que le chemin entre la théorie abstraite et l'application concrète ne doit pas toujours être long. Leur mise en ?uvre mécanique d'un phénomène de mécanique quantique pourrait bient?t être utilisée dans l'isolation acoustique.

Le professeur Jonathan Home de l'ETH et ses collaborateurs ont puisé au plus profond de leur bo?te à malice pour créer ce qu'ils appellent des "chats de Schr?dinger écrasés". Ces systèmes quantiques pourraient être extrêmement utiles pour les technologies futures.