L'Engineering du Vide Quantique: une nouvelle discipline!

Mise à jour: 20 octobre 2005


Introduction

La théorie quantique est à l'origine depuis quarante ans de bien des merveilles technologiques: elle a permis de découvrir et d'utiliser les comportements et les propriétés étranges de la matière et de la lumière. Mais à mesure que l'on avance jusqu'aux limites ultimes, une autre dimension s'ajoute : la structure énergétique du vide. Celle-ci devient peu à peu un acteur principal et permet entre autre la manipulation de l'espace-temps lui-même!

Des technologies utilisant directement la structure et les propriétés du vide quantique apparaissent peu à peu, que ce soit dans le domaine des communications quantiques, des nanotechnologies ou de la manipulation de la matière à échelle atomique. On peut parler de l'émergence d'une nouvelle explosion technologique!

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"On résiste à l'invasion des armées; on ne résiste pas à l'invasion des idées."
("A stand can be made against invasion by an army; no stand can be made against invasion by an idea.")
Victor HUGO, Histoire d'un Crime (written 1851, published 1877)

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ARTICLE!

20 octobre 2005

FR

 

L'intensité du laser fera jaillir la matière du vide

C'est 
Gérard Mourou, interviewé par Michel Alberganti pour Le Monde du 19 octobre 2005, qui le proclame!
"Au laboratoire d'optique appliquée (LOA), commun à l'Ecole nationale supérieure de techniques avancées (Ensta), à l'Ecole polytechnique et au CNRS, de Palaiseau (Essonne), Gérard Mourou se rapproche du moment où il pourra faire jaillir de la matière à partir du vide...
"Le vide est mère de toute matière" , lance-t-il avec une certaine jubilation. A l'état parfait, "il contient une quantité gigantesque de particules par cm3... et tout autant d'antiparticules" . D'où une somme nulle qui conduit à cette apparente absence de matière que nous nommons... le vide.
"claquer le vide"
, c'est-à-dire de faire apparaître "quelque chose" là où il n'y avait rien en apparence. En réalité, il ne s'agit pas d'une opération magique mais, "simplement", de faire apparaître ce qui était invisible."
http://www.lemonde.fr/web/article/0,1-0@2-3244,36-700574@51-699012,0.html

 

ARTICLE!

1er decembre 2003

FR

 

'Accumulations d'électrons et vide quantique', par M. RAMBAUT(*) , Annales de la Fondation Louis de Broglie, Volume 28, no 3-4, 2003 - Numéro spécial en hommage à Olivier Costa de Beauregard.   http://www.ensmp.fr/aflb/AFLB-283/aflb283p465.pdf
Synopsis: "Dans ce papier, il est d'abord effectué un rappel des éléments de base du problème, en particulier de la dimension fractale du milieu où se produisent les réactions nucléaires impliquant les mêmes noyaux. Ensuite il est fait l'analyse du rôle du vide quantique et de celui des accumulations d'électrons, dont une étude expérimentale plus précise pourrait fournir des informations sur la structure 3D de l'électron. Et enfin, il est montré que les accumulations d'électrons pourraient constituer un milieu de choix pour la réalisation d'expériences sur l'effet Casimir dynamique."
(*) 57H, rue de La Hacquinière, 91440, Bures sur Yvette, France - m.rambaut@wanadoo.fr

 

ARTICLE!

18 juin 2003

EN

 

"THE ELECTROMAGNETIC ZERO-POINT FIELD AND THE FLAT POLARIZABLE VACUUM REPRESENTATION", dans THE JOURNAL OF ADVANCED PROPULSION METHODS, par Riccardo C. Storti(1) et Todd J. Desiato(2)
(1) rstorti@deltagroupengineering.com, Delta Group Engineering, P/L, Melbourne, AU, an affiliate of Delta, Group Research, LLC. San Diego, CA. USA.
(2) tdesiato@deltagroupengineering.com, Delta Group Research, LLC. San Diego, CA. USA, an affiliate of Delta Group Engineering, P/L, Melbourne, AU.
http://www.geocities.com/paultrr2000/Journalp6.html  -  http://demoprints.eprints.org/archive/00000596/  
Résumé:
There are several interpretations of the Polarizable Vacuum (PV). One is the variable speed of light (VSL) approach, that has been shown to be isomorphic to General Relativity (GR) within experimental limits. However, another interpretation is representative of flat geometry, in which intervals of time and distance are measured in local inertial reference frames where the speed of light remains constant. The Flat PV approach leads to variable impedance transformations, governed by the spectral energy content of the Quantum Vacuum’s Electromagnetic (EM) Zero-Point Field (ZPF). The EM ZPF consists of photons. An unlimited number of photons may occupy the same quantum state at an arbitrary set of coordinates. Therefore, the spectral energy of the ZPF may be varied smoothly, represented by a superposition of EM waves with a large number of photons per cubic wavelength. Utilizing the Flat PV representation, a family of frequency dependent solutions of Poisson’s equation are derived, that may be applied as tools for engineering the PV space-time metric, within the GR representation.

 

ARTICLE!

31 août 2003

EN

 

An Experimental Realization of Quantum-vacuum Geometric Phases by Using the Gyrotropic-medium Optical Fiber , Jian Qi Shen (jqshen@coer.zju.edu.cn)
Résumé: The connection between the quantum-vacuum geometric phases (which originates from the vacuum zero-point electromagnetic fluctuation) and the non-normal product procedure is considered in the present Letter. In order to investigate this physically interesting geometric phases at quantum-vacuum level, we suggest an experimentally feasible scheme to test it by means of a noncoplanarly curved fiber made of gyrotropic media. A remarkable feature of the present experimental realization is that one can easily extract the nonvanishing and nontrivial quantum-vacuum geometric phases of left- and/or right- handed circularly polarized light from the vanishing and trivial total quantum-vacuum geometric phases.
Extrait: In the time dependent quantum field theory (such as quantum field theory in curved space-time, e.g., time-dependent gravitational backgrounds and expanding universe), the time dependent vacuum zero-point fields may also participate in the time evolution process and therefore cannot be regarded merely as an inactive onlooker. We think that in these time-dependent cases, the non-normal order for operator product in quantum field theory should be taken into account and one can therefore predict some physically interesting quantum-vacuum effects.
 http://arxiv.org/abs/quant-ph/0309007

 

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2003

EN

 

Coherent control with broadband squeezed vacuum , Barak Dayan, Avi Pe’er,† Asher A. Friesem, and Yaron Silberberg‡, Department of Physics of Complex Systems, Weizmann Institute of Science, Rehovot 76100, Israel arXiv:quant-ph/0302038 v1 !5 Feb 2003)

Moving Atom-Field Interaction: Correction to Casimir-Polder Effect from Coherent Back-action, S. Shresta and B. L. Hu†, Department of Physics, University of Maryland, College Park, Maryland 20742-4111, Nicholas G. Phillips‡ SSAI, Laboratory for Astronomy and Solar Physics, Code 685, NASA/GSFC, Greenbelt, Maryland 20771 (Dated: March 17, 2003) - arXiv:quant-ph/0302004 v2 17 Mar 2003

Experimental Vacuum Squeezing in Rubidium Vapor via Self-Rotation, J. Ries, B. Brezger, and A. I. Lvovsky Fachbereich Physik, Universit¨at Konstanz, D-78457 Konstanz, Germany (Dated: March 18, 2003) - arXiv:quant-ph/0303109 v1 18 Mar 2003

 

ARTICLE!

 World Scientific

EN

 

THE FOCUSING OF VACUUM FLUCTUATIONS, H. Ford et N. F. Svaiter
International Journal of Modern Physics A, Vol. 17, No. 29 (2002) 4393-4402 © World Scientific Publishing Company L. H. Ford, institute of Cosmology, Department of Physics and Astronomy, Tufts University, Medford, Massachusetts 02155, USA N. F. Svaiter, center for Theoretical Physics, Laboratory for Nuclear Science and Department of Physics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, USA
Abstract: The quantization of the scalar and electromagnetic fields in the presence of a parabolic mirror is developed in the context of a geometric optics approximation. We calculate the mean squared scalar and electric fields near the focal line of a parabolic cylindrical mirror. These quantities are found to grow as inverse powers of the distance from the focus. We give a combination of analytic and numerical results for the mean squared fields. In particular, we find that the mean squared electric field can be either negative or positive, depending upon the choice of parameters. The case of a negative mean squared electric field corresponds to a repulsive Van der Waals force on an atom near the focus, and to a region of negative energy density. Similarly, a positive value corresponds to an attractive force and a possibility of atom trapping in the vicinity of the focus.

 

ARTICLE!

 World Scientific

EN

 

SQUEEZING, HIGHER-ORDER SQUEEZING, PHOTON-BUNCHING AND PHOTON-ANTIBUNCHING IN A QUADRATIC HAMILTONIAN, Swapan Mandal
Modern Physics Letters B, Vol. 16, No. 25 (2002) 963-973 © World Scientific Publishing Company , Department of Physics, Visva-Bharati, Santiniketan-731235, India
Abstract: Under the assumption of strong (classical) pump condition, the coherent light interacting with a medium of second-order nonlinearity gives rise to a model represented by a quadratic Hamiltonian. By exploiting this model, we obtain the squeezing and the higher-order squeezing of the input coherent light. These phenomena are found to depend on the classical intensity but do not depend on the number of photons present in the input coherent radiation field. For the same physical model, it is found that the photons are bunched in the input vacuum field provided that two-photon processes dominate over one-photon processes. Depending on the suitable choice of phases and interaction time, we show both photon bunching and photon antibunching phenomena for the vacuum field and for the field with a large number of photons as well. The results obtained in this paper are completely analytical in nature and provide a feeling for the physical situation in an explicit manner.

 

SITE WEB!

http://www.calphysics.org/newtech.html

EN

 

Technology Projects for the Future: Quantum Vacuum Engineering:
Le CIPA (California Institute for Physics and Astrophysics) s'est lancé en pionnier, dans la foulée du Breakthrough Propulsion Workshop de la NASA, dans une recherche- développement de ce nouveau domaine inexploré!

 

ARTICLE!

http://www.kluweronline.com/issn/0894-9875/contents  

EN

 

"The Aharonov-Bohm Effect as the Basis of Electromagnetic Energy Inherent in the Vacuum" Evans et al., Foundations of Physics Letters, Dec. 2002 (in press)

 

 


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"Oublie l'Oeuf, la Poussière, la Glaise que l'on arrose de Salive, l'Os duquel on tire une Femme. Et surtout: oublie les Dieux. Tout ce fatras ne nous est plus nécessaire, désormais. Le monde est né du vide et trouve en lui-même sa propre nécessité.(.)Donc: au commencement était le vide. Et voilà une première occasion de renverser un préjugé tenace. Qui a dit que le vide devait être parfait? Pour ma part je trouve bien imprudent d'asseoir une histoire de l'univers sur un paradoxe. La perfection, c'est la mort de l'événement. Le néant, par essence, ne peut rien engendrer. C'est l'un des grands acquis de la physique contemporaine:le vide n'est pas le néant."

Extrait de "Aucune étoile aussi lointaine", Serge Lehman, pp. 25-26, éd. J'ai Lu, 2001

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