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Il est souvent dit que celui qui maîtrisera les ordinateurs quantiques dominera le monde. En sera-t-il ainsi pour Google ? Ses chercheurs annoncent avoir franchi un pas décisif dans la maîtrise des ordinateurs quantiques en leur permettant de corriger eux-mêmes leurs erreurs
Sur un calculateur numérique classique, les unités de calcul ou bits peuvent générer des erreurs dues à de multiples causes inévitables, telles que des erreurs de lecture. Mais les bits ne peuvent avoir que deux valeurs, zéro et 1. L’erreur consistant par exemple à prendre un zéro pour un 1 ou l’inverse peut être relativement facilement détectée et corrigé par un programme automatique de correction d’erreurs.

Il n’en est plus de même dans les calculateurs quantiques où les bits quantiques ou qubits peuvent prendre une infinité de valeurs entre le zéro et le 1. Le nombre des erreurs possibles devient lui-aussi infini. Autrement dit, aucun programme ne peut les corriger. Ajouter des qubits à l’ordinateur ne fera qu’ajouter des erreurs aux erreurs.

Pour résoudre cette difficulté, les ingénieurs de Google ont imaginé une solution consistant à regrouper un certain nombre de qubits pour en faire un « qubit  logique » unique.

Cette technique dite « surface code correction » permet d’ajouter des qubits pour leur permettre d’agir comme un qubit logique unique. Dans cette méthode, plutôt que directement vérifier la valeur d’un qubit unique, il est possible d’observer les propriétés relatives des qu-bits physiques de différentes façons pouvant faire apparaître là où des erreurs se seraient produites.

Voir https://www.quera.com/glossary/surface-codes

Pour en dire plus sur cette méthode qui est moins simple qu’il ne semble, on se référera à l’article dont on trouvera les références ci-dessous.

Cependant, la méthode ne pourrait être efficace que si elle réduisait le taux d’erreurs à 1 pour 1 million d’opérations. Il faudra réaliser pour ce faire des calculateurs quantiques comportant bien plus de qubits qu’ils n’en ont actuellement, soit pour être précis 1457

Référence

[Submitted on 24 Aug 2024]

Quantum error correction below the surface code threshold

(149 additional authors not shown)

Rajeev Acharya, Laleh Aghababaie-Beni, Igor Aleiner, Trond I. Andersen, Markus Ansmann, Frank Arute, Kunal Arya, Abraham Asfaw, Nikita Astrakhantsev, Juan Atalaya, Ryan Babbush, Dave Bacon, Brian Ballard, Joseph C. Bardin, Johannes Bausch, Andreas Bengtsson, Alexander Bilmes, Sam Blackwell, Sergio Boixo, Gina Bortoli, Alexandre Bourassa, Jenna Bovaird, Leon Brill, Michael Broughton, David A. Browne, Brett Buchea, Bob B. Buckley, David A. Buell, Tim Burger, Brian Burkett, Nicholas Bushnell, Anthony Cabrera, Juan Campero, Hung-Shen Chang, Yu Chen, Zijun Chen, Ben Chiaro, Desmond Chik, Charina Chou, Jahan Claes, Agnetta Y. Cleland, Josh Cogan, Roberto Collins, Paul Conner, William Courtney, Alexander L. Crook, Ben Curtin, Sayan Das, Alex Davies, Laura De Lorenzo, Dripto M. Debroy, Sean Demura, Michel Devoret, Agustin Di Paolo, Paul Donohoe, Ilya Drozdov, Andrew Dunsworth, Clint Earle, Thomas Edlich, Alec Eickbusch, Aviv Moshe Elbag, Mahmoud Elzouka, Catherine Erickson, Lara Faoro, Edward Farhi, Vinicius S. Ferreira, Leslie Flores Burgos, Ebrahim Forati, Austin G. Fowler, Brooks Foxen, Suhas Ganjam, Gonzalo Garcia, Robert Gasca, Élie Genois, William Giang, Craig Gidney, Dar Gilboa, Raja Gosula, Alejandro Grajales Dau, Dietrich Graumann, Alex Greene, Jonathan A. Gross, Steve Habegger, John Hall, Michael C. Hamilton, Monica Hansen, Matthew P. Harrigan, Sean D. Harrington, Francisco J. H. Heras, Stephen Heslin, Paula Heu, Oscar Higgott, Gordon Hill, Jeremy Hilton, George Holland, Sabrina Hong, Hsin-Yuan Huang, Ashley Huff, William J. Huggins, Lev B. Ioffe et al.

Quantum error correction provides a path to reach practical quantum computing by combining multiple physical qubits into a logical qubit, where the logical error rate is suppressed exponentially as more qubits are added. However, this exponential suppression only occurs if the physical error rate is below a critical threshold. In this work, we present two surface code memories operating below this threshold: a distance-7 code and a distance-5 code integrated with a real-time decoder. The logical error rate of our larger quantum memory is suppressed by a factor of Λ = 2.14 ± 0.02 when increasing the code distance by two, culminating in a 101-qubit distance-7 code with 0.143% ± 0.003% error per cycle of error correction. This logical memory is also beyond break-even, exceeding its best physical qubit’s lifetime by a factor of 2.4 ± 0.3. We maintain below-threshold performance when decoding in real time, achieving an average decoder latency of 63 μs at distance-5 up to a million cycles, with a cycle time of 1.1 μs. To probe the limits of our error-correction performance, we run repetition codes up to distance-29 and find that logical performance is limited by rare correlated error events occurring approximately once every hour, or 3 × 109 cycles. Our results present device performance that, if scaled, could realize the operational requirements of large scale fault-tolerant quantum algorithms.

Comments:	10 pages, 4 figures, Supplementary Information
Subjects:	Quantum Physics (quant-ph)
Cite as:	arXiv:2408.13687 [quant-ph]
	(or arXiv:2408.13687v1 [quant-ph] for this version)
	https://doi.org/10.48550/arXiv.2408.13687 Focus to learn more

Wandel Dal dans la péninsule dite de la Terre de Peary (Peary Land), au Groenland, est situé à 800 km du pôle nord dans le désert arctique. Personne n’y a vécu dans les derniers 700 ans. Mais il n’en fut pas toujours ainsi. Il y a 4.500 ans la zone était habitée par les premiers Groenlandais. Ils vivaient là sous la tente toute l’année durant. Ils se nourrissaient quand ils le pouvaient de bœufs musqués, d’oiseaux et de petits mammifères marins. Mais ils vivaient surtout de la pèche.

Or subitement ils disparurent, pour des raisons qui restent à découvrir, peut-être du fait d’épidémies ou de la simple consanguinité.

Aujourd’hui, un projet interdisciplinaire dit de Wandel Dal vise à mieux connaître les raisons de cette disparition. Plus précisément, le projet recherche des ossements humains ayant appartenu à ces peuples, pour essayer d’éclaircir le mystère. Or les chercheurs n’ont encore rien trouvé « même pas les os d’un petit doigt ». Que faisaient-ils de leurs morts ?

Ceci est un phénomène exceptionnel, car les autres populations ayant vécu au Groenland ont laissé derrière elles de nombreux ossements. Selon Frederik Fuuja Larsen, un des responsables du projet, cela tient peut-être au fait que les populations de la Terre de Peary, venues par la mer et nourries par elle, y rejetaient les cadavres de leurs morts par reconnaissance.

https://polarjournal.ch/fr/2024/02/08/le-mystere-de-wandel-dal/

Le robot humanoïde Valkyrie réalisé pour la Nasa en cinq exemplaires a été conçu pour assister les cosmonautes humains dans l’exploration de la Lune, de Mars et de ses satellites . Pour ce faire, il devra dans un premier temps utiliser sans modifications tous les équipements et instruments utilisés par les équipages humains. Dans l’immédiat il pourra être employé sur Terre pour accomplir des missions jugées trop dangereuses pour être confiées à des opérateurs humains. Deux exemplaires sont actuellement en cours de tests.

Les bras, mains et jambes de ces robots sont proches de l’humain, bien que considérablement plus robustes. Ils peuvent exécuter des manipulations complexes inaccessibles à des humains. Mais leur principale originalité est le dispositif leur permettant d’apprendre à voir le monde comme le ferait un opérateur humain. Ils disposent pour cela d’un casque en VR (virtual reality).

Ce casque peut être porté par un opérateur humain qui l’utilise dans telle ou telle situation d’une façon conforme à celle qui devrait être celle du robot dans cette situation. Lorsque le robot reprend le casque et l’emploie son tour, il se comporte comme le ferait cet opérateur humain. Les tâches que le robot apprend ainsi à exécuter peuvent alors être de plus en plus sophistiquées et humaines.

Actuellement, Walkyrie travaille sur Terre, soumis à la force de gravité terrestre, mais quand il travaillera dans l’espace, sans gravité ou avec des gravités plus faibles, il n’aura pas besoin de jambes aussi solides que sont les siennes actuellement. Par contre il emploiera toutes les ressources permises par le langage artificiel telles que les large language models et ChatGPT.

Référence

La question est d’une importance scientifique et philosophique qui n’échappera pas. Une réponse affirmative voudrait dire que la vie sur Terre ne serait pas apparue spontanément, comme certains scientifiques continuent à l’affirmer. Elle aurait été apportée, il y a quelques milliards d’années, par des astéroïdes provenant de l’espace profond.

La Station Spatiale Internationale (ISS) est emplie de bactéries apportées par les équipages successifs. Il semble que celles-ci puissent y muter, ce qui inciteraient certains observateurs à leur attribuer une origine extraterrestre. Mais il apparaît vite que ces bactéries ont une origine plus modeste. Elles proviennent des toilettes de la station et en souillent l’extérieur.

L’article dont nous publions ci-dessous le résumé et les références développe une autre hypothèse. La vie, en l’espèce des bactéries et des virus, pourrait provenir de l’espace. Elle pourrait d’ailleurs continuer à le faire, mais en de si faibles quantités que nous ne pourrions pas les observer aujourd’hui.

Ceci veut dire aussi que des espèces vivantes complexes, analogues à l’espèce humaine ou radicalement différentes, pourraient un jour être identifiées dans les milliards de planètes extérieures au système solaire. Il s’agit d e l’hypothèse de la panspermie.

Voir https://www.nationalgeographic.fr/espace/origines-de-la-vie-sur-terre-les-cinq-briques-de-ladn-decouvertes-dans-des-meteorites

L’analyse récente de ce que l’on nomme la poussière cosmique « cosmic dust » recouvrant certaines parties extérieures de la Station Spatiale a permis de relancer cette hypothèse. On y a trouvé de l’ADN provenant principalement de bactéries du genre Mycobacteria . Celles-ci pourraient évidemment avoir été apportées par des courants d’air chaud ascendants originaires des mer de Barents et Kara. Mais elles pourraient tout aussi bien provenir de l’espace extraterrestre.

En ce cas les scientifiques considèrent que loin d’être détruites par une traversée spatiale, des bactéries se trouvant sur un astéroïde stérile sans compétition avec d’autres organismes, pourraient se multiplier et prospérer bien plus vite que sur la Terre. De plus les radiations cosmiques, loin de les détruire, pourraient les aider à muter dans le bon sens, favorisant leur adaptation sur de nouvelles planètes

Voir

World Ocean and the Earth in Cosmic Dust at the International Space Station

https://www.researchgate.net/publication/324638360_The_DNA_of_Bacteria_of_the_World_Ocean_and_the_Earth_in_Cosmic_Dust_at_the_International_Space_Station

T. V. Grebennikova, 1 , 2 A. V. Syroeshkin, 2 E. V. Shubralova, 3 O. V. Eliseeva, 1 L. V. Kostina, 1 N. Y. Kulikova, 1 , 1 M. A. Morozova, 2 A. G. Yuzhakov, 1 I. A. Zlatskiy, 2 , 4 M. A. Chichaeva, 2 and O. S. Tsygankov 5

Abstract

Cosmic dust samples from the surface of the illuminator of the International Space Station (ISS) were collected by a crew member during his spacewalk. The sampler with tampon in a vacuum container was delivered to the Earth. Washouts from the tampon’s material and the tampon itself were analyzed for the presence of bacterial DNA by the method of nested PCR with primers specific to DNA of the genus Mycobacteria, DNA of the strains of capsular bacteria Bacillus, and DNA encoding 16S ribosomal RNA. The results of amplification followed by sequencing and phylogenetic analysis indicated the presence of the bacteria of the genus Mycobacteria and the extreme bacterium of the genus Delftia in the samples of cosmic dust. It was shown that the DNA sequence of one of the bacteria of the genus Mycobacteria was genetically similar to that previously observed in superficial micro layer at the Barents and Kara seas’ coastal zones. The presence of the wild land and marine bacteria DNA on the ISS suggests their possible transfer from the stratosphere into the ionosphere with the ascending branch of the global electric circuit. Alternatively, the wild land and marine bacteria as well as the ISS bacteria may all have an ultimate space origin.

Scientists think that bacteria come out of hiding once in outer space. In a sterile environment without other organisms around, they multiply and thrive. Instead of killing them, cosmic radiation may also help them to mutate. They may be able to grow faster than they normally could on Earth.

IQM Quantum Computer leader mondial dans le domaine en pleine croissance de la conception et de la construction des calculateurs quantiques, a annoncé lors du sommet Choose France du 13 mai 2024 sa décision d’installer en France une unité industrielle pour l’élaboration et la construction de calculateurs et de chips quantiques.

Bruno Le Maire, encore ministre de l’Economie des Finances  et de la Souveraineté industrielle et numérique, a salué et encouragé cette initiative dont la France avait besoin comme un premier pas dans le développement de start-up maitrisant le quantique, ce nouveau domaine scientifique et technique.

Il a été rejoint en ce sens par‍ Bruno Bonnell, président du plan d’investissement France 2030

De son coté, Laurent Saint Martin, Directeur Général de Business France, s’est engagé à accompagner IQM dans ce projet visant à installer de France une production industrielle dans ce domaine en plein développement du quantique

Enfin le Dr Neil Abroug qui occupait auparavant le poste de coordinateur national de la stratégie d’accélération sur le quantique, et avait pris les fonctions de responsable du domaine quantique au sein de l’Inria, en septembre 2024, a assuré IQM du soutien de la France

« Nous avons structuré et pérennisé l’effort de recherche publique autour de projets majeurs visant à faire de la France un leader dans le domaine du quantique. Plus généralement ce sera l’écosystème européen du quantique qui aura besoin d’initiatives européenne s’intégrant dans le EU Chips Act

Regrettons ici que dans l’interminable procédure de formation d’un nouveau gouvernement en France, nul n’ait jugé bon d’évoquer cette question comme requérant l’attention gouvernementale, plutôt que des banalités telles que l’augmentation du niveau de vie

https://commission.europa.eu/strategy-and-policy/priorities-2019-2024/europe-fit-digital-age/european-chips-act_en

https://www.meetiqm.com/

L’énergie osmotique, ou énergie bleue, ou encore l’énergie de gradients de salinité (SGE – salinity gradient energy), est l’énergie dégagée lors de la rencontre entre deux eaux avec des concentrations en sel différentes (entre l’eau de mer et l’eau d’une rivière par exemple). À l’issue du processus ne reste que de l’eau saumâtre.

Cette énergie a été inscrite en 2022 dans la directive de l’Union européenne sur les énergies renouvelables comme une source d’énergie renouvelable au même titre que d’autres énergies renouvelables telles que l’énergie solaire ou éolienne. L’énergie osmotique pourrait jouer un rôle important dans la production d’énergie renouvelable car, contrairement à l’éolien et au solaire, elle peut être produite en continu, tout en ayant une densité énergétique comparable.

En France, le besoin d’une telle énergie n’est pas prioritaire, compte tenu des perspectives de la fission nucléaire dernière génération et surtout de la future fusion où la France joue un rôle pilote. Néanmoins son aptitude à maîtriser la filière de l’énergie bleue, compte tenu de ses atouts géographiques entre la mer (salée)et l’eau douce d’origine fluviale représente un atout exceptionnel, qu’il faudra absolument exploiter.

Aussi bien une première centrale osmotique pilote à échelle industrielle devrait être prochainement inaugurée dans le delta du Rhône. Il a fallu moins de 10 ans à la start-up Sweetch Energy, en collaboration avec la Compagie Nationale du Rhone et EDF Hydro pour mettre au point ce projet reposant sur le principe de la diffusion ionique nano-osmotique.

Voir https://www.bdi.fr/fr/sweetch-energy-deploie-filiere-energie-osmotique/

Cette centrale pilote de quelques centaines de m2 devrait générer 4 terawattheures, de quoi alimenter en électricité 2 millions d’habitants.

Pour en savoir plus, voir
SCIENCES et AVENIR, oct 2024 p 60
voir aussi
https://www.meretmarine.com/fr/energies-marines/energie-osmotique-le-potentiel-est-gigantesque

C’est ce que propose aujourd’hui la société américaine Alquist 3 D. Celle-ci vient d’annoncer qu’en partenariat avec le grand distributeur Walmart, elle venait de réaliser le plus grand local commercial connu à ce jour présentant la particularité d’avoir été imprimé en 3 dimensions dans un ciment résistant aux séismes. Les imprimantes étaient de petits bétonneuses capables d’opérer au ras du sol comme au sommet des murs grâce à des « jambes » réglables en hauteur suivant les instructions données par le programme. Apparemment rien n’était prévu pour incorporer au local un plafond résistants aux intempéries.

S’agira-t-il de l’amorce d’une révolution dans l’immobilier, chacun pouvant à terme demander à des robots de leur concevoir et réaliser en 3 dimensions des locaux d’habitation répondant aux spécifications les plus exigeantes ? A prori cela n’aurait rien d’impossible, concernant du neuf réalisé en dehors des villes ou des quartiers existants.

On voit mal au contraire de tels robots opérant dans un habitat urbain déjà en place. Les architectes ne sont pas menacés de chômage.

Selon Alquist « In December of 2021, Alquist became synonymous with 3D concrete printing (3DCP) by completing the first owner-occupied 3D printed home in the world.  Alquist uses 3D printing technology to create exceptional designs while lowering the cost of housing and infrastructure. After 6+ years of research, and working with multiple machines and materials, Alquist continues to be a leader in the industry.

Alquist’s approach to 3DCP has been unique in our emerging industry. As 3DCP continued to emerge, Alquist took the route of becoming a construction company – as opposed to a manufacturer. Our goal is to become experts on a wide variety of printers, materials, and methods to expand our understanding and gain insightful knowledge of the best practices for the future of this industry. Alquist is the only 3DCP company that knows to work directly with local city officials, passcode and permitting, and successfully print a home using multiple printers and/or materials.

Note.

La méthode n’est pas innovante. https://www.youtube.com/watch?v=dJIzlgT0e8E

Mais en France elle n’avait pas vraiment décollé.

Nous ne doutons pas de l’existence de la force de gravité ou gravitation. C’est grâce à elle que les objets que nous lâchons tombent au sol et souvent se brisent. C’est aussi grâce à elle, plus concrètement nous nous tenons debout.

Rappelons qu’en 1905 Albert Einstein publie la théorie de la relativité restreinte. Dix ans plus tard, c’est la relativité générale qui lui succède. Depuis plus d’un siècle, ces grandes lois régissent le fonctionnement de notre compréhension de l’univers. Souvent remise en question, elles n’ont été contredites qu’à de rares occasions. L’une d’elles a d’ailleurs valu le prix Nobel au français Alain Aspect.

Malgré l’épreuve du temps, les théories d’Einstein sont toujours au cœur de l’actualité scientifique, notamment le concept de la « gravitation »
Aujourd’hui, pour mieux appréhender ce concept, des scientifiques ont voulu « voir » la gravité à l’œuvre. Ils ont à cette fin construit une expérience grandeur nature.

Concrètement, ils ont préparé  une barre d’aluminium de 1,8 tonne. Ils se sont ensuite efforcé de la refroidir autant que possible (pour atteindre son état quantique le plus bas). La dernière étape de cette expérience a été de lancer des ondes gravitationnelles produites expérimentalement en laboratoire sur le cylindre d’aluminium.

Avec la force de la gravité, l’objet allait se déformer par endroit. Ces légers changements devaient permettre de mieux comprendre comment la gravité agit sur des éléments de base. C’est bien ce qui s’est produit.

Les détails de ces travaux de recherche ont été publiés au début du mois dans la revue Nature. C’est le physicien Germain Tobar de l’Université de Stockholm qui est à l’origine de la rédaction de cet article. On peut en retrouver ci-dessous les références et l ‘abstract.

L’article est accessible dans sa version complète ici

Ce travail sur la gravité n’est pas seulement de la recherche fondamentale. Mieux comprendre la gravité permettrait aux scientifiques de la relier aux autres forces connues, qui agissent sur l’infiniment petit.

Les avancées scientifiques de l’entre deux-guerre avaient permis deux avancées majeures.La première, nous l’avons vu plus haut, c’est  la théorie de la relativité générale d’Einstein. La seconde, ce sont les lois de la physique quantique . Ces dernières régissent la façon dont les particules agissent à des échelles microscopiques.

Depuis près d’un siècle, les scientifiques du monde entier tentent de relier ces deux mondes, que tout oppose. Il s’agirait de trouver une théorie qui fonctionne à la fois pour l’infiniment grand et l’infiniment petit. Baptisée « théorie du tout », ce concept scientifique n’a pas encore livré tous ses secrets, mais la communauté scientifique espère que des expériences sur la gravité permettront de relier ces deux mondes

Référence

nature  

1. nature communications  
2. articles  

• Published: 22 August 2024
• Detecting single gravitons with quantum sensing

Nature Communications 

volume15, Article number: 7229 (2024) 

Abstract

The quantization of gravity is widely believed to result in gravitons – particles of discrete energy that form gravitational waves. But their detection has so far been considered impossible. Here we show that signatures of single graviton exchange can be observed in laboratory experiments. We show that stimulated and spontaneous single-graviton processes can become relevant for massive quantum acoustic resonators and that stimulated absorption can be resolved through continuous sensing of quantum jumps. We analyze the feasibility of observing the exchange of single energy quanta between matter and gravitational waves. Our results show that single graviton signatures are within reach of experiments. In analogy to the discovery of the photo-electric effect for photons, such signatures can provide the first experimental clue of the quantization of gravity.

Un rayon cosmique de très haute énergie provenant du vide cosmique a été détecté par les astronomes à un niveau rarement atteint : 240 exa-électron-volts soit plus d’un million de fois supérieur à celui obtenu par les accélérateurs de particules artificiels

La revue Science a publié sur ce sujet un article en date du 23 novembre 2023 dont nous reprenons in fine les références et l’abstract.

Pour se représenter le phénomène, il faut s’intéresser à deux aspects :

• la composition du rayon cosmique  (protons, noyaux d’hélium, noyaux d’atomes plus lourds etc…) qui proviennent du cosmos,mais aussi du soleil.
• et son parcours. Ils viennent de notre galaxie et même au-delà 

Certains pénètrent le système solaire, et même l’atmosphère terrestre au niveau de la Terre comme le rayon cosmique surpuissant détecté en 2021 dans le désert de l’Utah et nommé Amaterasu, du nom de la déesse du soleil dans la mythologie japonaise. Pour détecter ces phénomènes, il faut avoir des  instruments dotés de vastes zones de collecte. C ’est le cas dans le désert de l’Utah, avec le télescope Array.

Les compteurs se sont affolés en 2021 en constatant qu’Amaterasu était le deuxième rayon cosmique le plus doté en énergie jamais enregistré, après le bien nommé « Oh my god » détecté en 1991

En plus de l’observatoire américain, il existe un autre détecteur mesurant les rayons cosmiques : l’observatoire Pierre-Auger, en Argentine. Et l’analyse des deux écoles ne concorde pas. « Les deux observatoires détectent ces rayons cosmiques mais ils ne sont pas d’accord sur la mesure exacte de leur énergie. Le flux des rayons cosmiques ultra-énergétiques est de l’ordre d’une particule par siècle et par kilomètre carré de détecteur. Le réseau de l’Utah couvre une surface de 700 kilomètres carrés. Il devrait donc détecter environ 700 rayons cosmiques ultraénergétiques par siècle. »

Moins le rayon cosmique est doté en énergie, plus la fréquence de détection s’accélère. « En énergie, il y a 14 ordres de grandeur. Niveau flux, il y en a 30. Les particules de plus basse énergie sont beaucoup plus fréquentes, de l’ordre de plusieurs par secondes et par centimètre carré .

Pour l’heure, Amaterasu pose plus de questions qu’il n’apporte de réponses, notamment sur sa provenance. Les astronomes ont essayé de remonter à l’origine du rayon. Sans succès. Ils en ont déduit que le rayon cosmique venait d’une sorte de no man’s land dans l’espace, sans vraiment de galaxie identifiée ou de trous noirs massifs.

Mais cette conclusion invite à la prudence. On ne connaît pas bien la composition d’Amaterasu, or celle ci donne des indications sur le parcours du rayon. Il y a aussi une incertitude sur le calcul de son énergie. Enfin, les particules chargées sont déviées par le champ magnétique de notre galaxie.

D’autres hypothèses sur la provenance des rayons cosmiques sont étudiées par les scientifiques. Avec la matière « accrétée » par des trous noirs massifs au centre des galaxies, la formation « de jets de matière à très grande vitesse » pourrait produire des rayons cosmiques.

Une autre piste  suggère que ces rayons proviennent de galaxies très actives avec beaucoup d’étoiles qui se forment et qui explosent. Dans l’activité de ces galaxies, il peut se produire des rayons cosmiques de très haute énergie.

Une chose est sûre. C’est en découvrant et en analysant des rayons cosmiques rares comme Amaterasu que les chercheurs viendront à bout du mystère.

Référence

Research Article
ASTROPARTICLE PHYSICS

An extremely energetic cosmic ray observed by a surface detector array

Telescope Array Collaboration

Science

23 Nov 2023 Vol 382, Issue 6673pp. 903-907

DOI: 10.1126/science.abo5095&

• Editor’s summary

Cosmic rays are charged particles from space. At low energies, they mostly originate from the Sun, whereas at high energies, they are expected to be emitted by nearby active galaxies. The Telescope Array Collaboration now reports the detection of a cosmic ray event with an energy of about 240 exa–electron volts, more than a million times higher than that achieved by artificial particle accelerators. Such high-energy particles should experience only small deflections by foreground magnetic fields, but tracing back the arrival direction shows no obvious source galaxy. The authors suggest that the foreground magnetic fields might be stronger than expected, or there could be unknown particle physics at high energies. —Keith T. Smith

Abstract

Cosmic rays are energetic charged particles from extraterrestrial sources, with the highest-energy events thought to come from extragalactic sources. Their arrival is infrequent, so detection requires instruments with large collecting areas. In this work, we report the detection of an extremely energetic particle recorded by the surface detector array of the Telescope Array experiment. We calculate the particle’s energy as 244±29 stat. −76+51syst. exa–electron volts (~40 joules). Its arrival direction points back to a void in the large-scale structure of the Universe. Possible explanations include a large deflection by the foreground magnetic field, an unidentified source in the loc al extragalactic neighborhood, or an incomplete knowledge of particle physics.