Reprise du message précédent :

C'était plus une question rhétorique, vu qu'une détection directe n'existe pas ; il faut au moins passer par un traitement de signal, le cerveau à minima.
Les drosophiles peuvent commencer à sortir la vaseline.

Disons que tout est plus ou moins indirect. La distinction étant faite pour :
- en indirect : la matière noire n'est pas dans le détecteur, c'est tous les détecteurs de rayons X gamma qui observe le cosmos (Chandra, Fermi etc...)
- direct : la matière noire interagit avec le détecteur (collision avec un noyau qui produit le rayon Cerenkov que l'on observe), et là c'est Edelweiss, Xenon 3T etc...

Justement c'est un gros problème... la mécanique quantique prédit une énergie du vide gigantesque, alors qu'expérimentalement elle est énormément plus faible. Et donc pour l'instant on ne sait pas pourquoi...
https://www.youtube.com/watch?v=NnAzh4jGJHw
 
Et oui cela devient incroyablement complexe la mécanique quantique, c'est contre intuitif et au delà de la compréhension de la plupart des gens. Même les physiciens ont beaucoup de mal.  

"Je pense pouvoir dire sans trop me tromper que personne ne comprend la mécanique quantique.", Richard Feynman.

Plutôt la conséquence du Big Bang.
 
Je ne sais pas ce qu’est l’énergie pure. Disons que l’énergie est une quantité abstraite qui peut prendre plusieurs formes : masse, cinétique, potentielle, température, élastique, lumière etc…
En fait on ne sait pas si l’univers est fini ou infini… (d’ailleurs est-ce que ça a un sens de parler d’espace infini ??). Tout ce que je sais, c’est que les équations de la cosmologie décrivent un paramètre : le facteur d’échelle, et pour le moment c’est compatible avec les deux types univers de taille finie, ou infinie.
Le fait est que si l’univers est infini, et bien on se représente plus facilement un univers dont on ne peut privilégier aucun point.
 
Pour un univers fini, pour qu’il n’y ait aucun point privilégié par rapport un autre, il faut faire intervenir des topologies non triviales.
En fait tu « confonds » représentation d’un espace (quitte à le plonger dans un autre espace de dimension plus grand) et espace en lui-même.
On peut facilement imaginer dans un cas particulier un tore 2 D.
Ok dans l’espace 3D, on peut prendre un beignet, et c’est la représentation du tore 2D. Mais on peut aussi voir un carré, et identifier les côtés opposés.
L’avantage de cette définition est que l’on n’a pas besoin d’un espace 3D pour se le représenter, représentation qui a un gros défaut, celui de montrer qu’il y a une courbure, alors que le tore 2D est un espace euclidien.
 
Le tore 3D n’est rien d’autre qu’un cube dont on a identifié les faces opposées. Nullement besoin de se représenter le tore 3D plongé dans un espace en 4 dimensions, d’ailleurs je te défie de te le représenter mentalement dans un espace en 4D.

Une nouvelle détection indirecte :
Des chercheurs ont compilé des données de Chandra et de feu Hitomi dans le spectre X à 3,54 keV.
https://www.youtube.com/watch?v=R1XPZeSnfD0
 

Le neutron impliqué dans la matière noire ?
1 fois sur 100 le neutron se désintègre en 2 particules dont une indétectable...  
https://www.youtube.com/watch?v=UulDd2nT1ks&t=0s

 
Le Squelette Cosmique
https://www.youtube.com/watch?v=NJECl0DLBkg
Comment les filaments agrègent la matière, les règles mathématiques sous-jacentes.

mode lurkeur off: ce n'est pas parce que tu es le seul à faire un post par an sur ce topik que personne ne te lis, donc keep going

Un petit topo sur la matière noire que j'avais rédigé sur Futura :

La matière noire est devenu un concept clé de l'astrophysique dans la seconde moitié du XXe siècle, et vu qu'on ne sait pas ce que c'est, le mieux est d'expliquer comment on l'a raffiné pour en dresser un genre de portrait robot. Ce qui représente une longue histoire...

En 1933 l'astronome Fritz Zwicky mesure la distribution des vitesses des galaxies de l'amas de Coma. Un des théorèmes les plus fameux de l'astrophysique, le théorème du viriel dit que l'énergie cinétique Mv²/2 d'un système lié par la gravitation représente la moitié de son énergie gravitationnel GM²/R. Il estime M avec la luminosité de l'amas, R est donné par la taille angulaire et la distance, et il trouve que si l'amas a cette masse là, il devrait être dissocié depuis longtemps. Ça introduit donc l'idée que la masse lumineuse n'est pas le bon estimateur de la masse totale, de plus d'un ordre de grandeur. En 1936 Sinclair Smith fait une mesure similaire dans l'amas de Virgo et arrive aux mêmes conclusions.

Puis ces résultats obtenus sur les amas de galaxie se prolongent sur les galaxies elles mêmes. En 1939 Babcock mesure la rotation de la galaxie d'Andromède, et trouve qu'elle est beaucoup plus élevée que ce qu'on attendait. Pareillement en 1940 Oort mesure aussi une rotation anormalement importante dans la galaxie NGC 3115. En 1959, Louise Volders montre que les mesures de la courbe de rotation de M33, réalisée grâce à la détection de la raie de l'hydrogène neutre, ne décroissent pas selon le rayon (loi de Kepler) comme on s'y attend en se basant sur la distribution de lumière. En 1963 Arrigo Finzi obtient des conclusion analogue en se basant cette fois sur le mouvement des amas globulaires autour de notre galaxie. Elle calcule que la masse déduite de leur vitesse orbitalea une valeur 3 fois plus grande que celle provenant des mesures de rotation de la partie centrale. Ça se précise encore en 1970, où Vera Rubin et W. Ford Jr mesurent la rotation de la galaxie d'Andromède (M31). Ceci marque le début d'une série de mesures systématiques qui vont mettre en évidence le fait que les courbes de rotation des galaxies spirales sont plates à grande distance du centre, ce qui ne n'explique pas avec la composante visible. Ce résultat est confirmé et étendu en 1975 par Roberts et Whitehurst qui observent M31 dans la raie à 21 cm de l'hydrogène ce qui leur permet de mesurer la courbe de rotation bien plus loin du centre que ce qu'on peut faire en optique. Entre temps, en 1973 Ostriker et Peebles on montré par des simulations numériques que les disques galactiques sont instables en l'absence d'un halo étendu de matière noire.

Quelle est la nature de cette matière noire. On pense aux neutrinos, mais en 1982 Peebles montre qu'il est difficile de comprendre la formation des galaxies si la matière noire est constituée de neutrinos. Il étudie l'hypothèse de particules plus massives, ce qui lance l'idée que la matière noire est froide (CDM pour cold dark matter). Hypothèse reprise en 1984 par Blumenthal, Faber, Primack et Rees pour expliquer la formation des grandes structures. En 1984 toujours, John Ellis et ses collaborateurs étudient de manière détaillée l'hypothèse que la matière noire soit constituée de particules supersymétriques. L'existence de ce type de particules a été introduite en 1981 par Georgi et Dimopoulos qui proposent une extension supersymétrique réaliste au modèle standard, le MSSM (minimal supersymmetric standard model), dans lequel les superpartenaires ont des masses de l'ordre de la centaine de GeV. En 1985, un article de Goodman et Witten lance l'idée d'une détection directe, et de premières expériences sont montées en 1986 à Homestake et Oroville. En 1988, l'expérience japonaise Super-Kamiokande révèle que le neutrino ne représente que 20% de la masse manquante.
En 1990 on mesure de la répartition de matière noire dans l'amas Abell 1649 grâce à l'effet de lentille gravitationnelle. Et en 2004 l'analyse de la distribution de matière noire dans le "bullet cluster", apporte un argument fort dans dossier en faveur de la matière noire sur celle de la gravité modifiée (MOND).

Dans les années 90, deux programmes, EROS (Expérience de Recherche d'Objets Sombres) et MACHO (Massive Compact Halo Objet), ont pour objectif de d'estimer la composante baryonique de la matière noire (naines brunes, planète, trous noirs) dans les halos galactiques par effet de microlentille gravitationnelle. Ces deux études révèlent que les objets compacts sombres ne représentent pas plus de 15% de la matière noire.

Il reste encore la composante gazeuse. La matière noire semble présente en grande quantité dans les galaxies à forte luminosité. Ce qui pourrait suggérer que la matière sombre se condense pour former des étoiles rendant la galaxie plus lumineuse, tandis qu'elle reste sous forme de gaz d'hydrogène dans les galaxies peu lumineuses.Mais cette hypothèse n'est valable qu'à l'échelle des galaxies alors que la quantité de matière sombre est encore plus importante aux grandes échelles.

Plus de références historiques ici, rassemblé par Richard Taillet

Si on synthétise :

- la masse lumineuse et les lois de Newton ne suffisent pas à expliquer la dynamique de l'univers. L'ajout de composante baryonique sombre (astre non lumineux, gaz d'amas) ne permet pas de faire le compte, pas plus que la prise en compte des neutrinos.
- la modification des lois de la gravitation ne permet pas de reproduire l'ensemble des phénomènes invoqués
- si on met une composante sombre froide (CDM), on explique la dynamique des galaxie, celle des amas, les effets de lentilles, la formation des grandes structures. En partant des inhomogénéités du CMB, on peut reproduire la croissance des structure (leur masse augmente linéairement avec l'âge de l'univers). Sans matière noire, toutes les simulations échouent, les structures ne se forment pas assez rapidement.

Avec ces différents éléments qui permettent de circonscrire les hypothèses permises, on réalise un modèle d'univers avec deux paramètre principaux : densité de matière baryonique et densité de matière sombre. On ajuste ces deux paramètres pour qu'ils reproduisent exactement le spectre des fluctuation du CMB. Et ça donne les valeurs que l'on trouve aujourd'hui dans la littérature.

Mesurer la matière noire
La densité de matière noire, ainsi que celle de la matière baryonique est maintenant mesurée avec une précision inférieure au pourcent à un niveau global, sur le CMB, c'est-à-dire à l'échelle de l'univers, via le modèle de concordance.

Les différents moyens qui sont utilisés localement (pour une galaxie ou un amas donné) :
* galaxies spirales : mesure de la courbe de rotation étendues aux régions extérieures du disque par effet Doppler de la raie à 21 cm de l'hydrogène atomique H.
* galaxies elliptiques (=> sans gaz) : élargissement des raies spectrales avec le rayon, corrélée à la vitesse orbitale des étoiles.
* amas : la majeure partie (~ 85%) de la masse baryonique des amas est constituée de gaz intergalactique très chaud (~10 MK). Sa masse est mesurée par son émission en rayons X.

La masse totale d'un amas est déduite :
* de la température du gaz d'amas qui dépend du potentiel gravitationnel
* de la mesure de la vitesse orbitale des galaxies par effet Doppler
* le cas échéant, de l'effet de lentille gravitationnelle sur une source d'arrière-plan, qui constitue la mesure la plus directe de la masse de l'amas.
* par ailleurs, même s'il n'existe pas une source très bien alignée dans l'axe de visée, on mesure l'effet de lentille gravitationnelle faible qui déforme très légèrement, mais de façon systématique images des objets d'arrière-plan (généralement des galaxies). La transformation se compose d'un terme de convergence (augmentation de la taille) et un terme de transvection (étirement). On va réaliser une estimation statistique de ces deux effets systématiques pour en déduire l'effet de lentille, donc la masse de l'amas en avant plan.

On peut ajouter a cela l'observation de certaines collisions d'amas qui donnent des indices très probants (amas de la Balle aka Bullet cluster).

Au niveau global, on a vu le modèle de concordance du CMB, auquel s'ajoute l'apport des simulations informatiques de formation des grandes structures : il faut une certaine proportion de matière noire froide (i.e. : non relativiste) pour reproduire la structure de l'univers actuel. Il en faut également pour reproduire la dynamique actuelle des amas à très grande échelle (Laniakea...).

C'est la concordance de toutes ces mesures, à différentes échelles (galaxie, amas, univers entier), en s'aidant de "proxies" très différents pour estimer la masse non lumineuse, qui donne une grande consistance à l'hypothèse CDM (cold dark matter).

Mais qu'est-ce ?

Il y a des contraintes. On a des arguments probant pour penser qu'elle est majoritairement froide (v/c < 1e-8), mais à part ça, y'a du monde au portillon.

Si on résume on a :

1. Les candidats baryoniques

1.1. Les MACHOs (massive compact halo objects)
Naine brune (m < 0.08 M⊙)
Jupiters (m < 0.001 M⊙)
Trous noirs classiques (m ~ 100 M⊙)

1.2. Du gaz d'hydrogène froid

De fait une partie de la matière noire est baryonique. La densité de baryon déduite de la nucléosynthèse et de l'analyse du CDM est Ωb~0.05 et tout ce qui est visible (étoiles, gaz, poussière) représente Ωlum~0.01

1.3. Les trous noirs primordiaux
Ils se seraient formés par effondrement gravitationnel de surdensité dans le milieu ultra-dense des premiers instants de l'Univers. Un trou noir formé ~1e-21 seconde après le Big Bang aurait un rayon d'à peine un milliardième de millimètre et une masse maximale de l'ordre de 1e14 kilogrammes (~ masse d'un petit astéroïde).

L'hypothèse a le vent en poupe depuis les première détection d'ondes gravitationnelles qui détectent des trous noirs plus gros que ce qui est prédit par les modèles astrophysiques. L'idée étant que peut être il s'agirait de trous noirs primordiaux mais avec un spectre de masse différent des prédictions initiales.
https://www.pourlascience.fr/sd/cos [...] -10075.php

2. Les neutrinos
On dispose d'argument probant pour prédire un fond de neutrino fossile de densité ~ 115 cm-3 et à la température de 3K. Pour atteindre la densité critique, il faudrait que la masse des neutrinos soit de 44 eV, ce qui est beaucoup trop. Pour ce qu'on en sait, la masse de ces neutrino est inférieure à 0,63 eV De plus les neutrino sont "chauds" (v ~ c) ce qui ne convient pas dans le cadre du scénario de formation des grandes structures. Il nous faut un candidat de masse supérieur à 2 keV.

Bon, mais il n'empêche que ces neutrinos existent quand même, et ils forment ce qu'on appelle la matière noire chaude (HDM pour Hot Dark Matter)

3. Les extensions du Modèle standard des particules (MS)
On rentre dans le Grand Zoo.

Le MS est incomplet :

Il comporte plus de 18 paramètres libres.
Il n'unifie pas les quatre forces, la gravité en est exclue.
Il montre une violation des symétries P et CP (je ne développe pas)
Il n'explique pas l'origine du déséquilibre matière/antimatière
Il propose trois (et seulement trois) familles de particules, on ne sait pas pourquoi.
Il ne permet pas d'expliquer la masse des particules et notamment pourquoi elles sont si faibles devant la masse de Planck

Bref, c'est encore en chantier.

Il y a plusieurs extensions possibles, et chacune propose de nouvelles particules, qui sont autant de candidate matière noire. Parmi ces extensions, les plus populaires sont :

3.1. La supersymétrie (SUSY) → LSP (pour lightest supersymmetric particle, la particule supersymétrique la plus légère).
L'idée de base de la supersymétrie repose sur l'existence d'un nombre quantique supplémentaire conservé dans l'univers, le nombre de R-parité. La particule supersymétrique la plus légère serait celle qui résulte de la désintégration successives des particules plus massives, comme le photon, l'électron, les quark u et d le sont de ce côté-ci de la supersymétrie. Bien que très massive (>100 GeV) elle serait protégé d'une désintégration en particule encore moins massive par son nombre de R-parité. Elle serait de plus neutre en terme de couleur (insensible à l’interaction forte) et de charge électrique (insensible à l'interaction électromagnétique) et donc uniquement sensible à l'interaction faible.

Généralement la LSP est désignée comme étant le neutralino, une particule à découvrir et qui serait en fait une combinaison de superparticules : photino (partenaire du photon), zino (partenaire du boson Z neutre), higgsinos (partenaires des bosons de Higgs). D'autres combinaisons sont possibles.

3.2. Les théories de Kaluza-Klein (KK) → LKP (pour lightest Kaluza-Klein particle, la particule Kaluza-Klein la plus légère).
L'idée de la théorie KK repose sur l'existence de dimension supplémentaire enroulées sur elles-mêmes avec un diamètre de l’ordre de la longueur de Planck. Dans ce cadre, on suppose que le modèle standard est confiné dans un espace à trois dimensions lui-même imbriqué dans un volume de dimension supérieure. Ce volume est compacté. La gravité est la seule force à se propager dans tout le volume disponible, ce qui expliquerait son insigne faiblesse. La théorie des dimensions supplémentaires UED (Universal Extra Dimension) propose une WIMP s’appelant Kaluza-Klein Dark Matter (KKDM).

3.3. Théorie de Peccei-Quinn (1977) → Axion
Les axions, dont le nom vient de la notion d'axe de symétrie, n'ont pas du tout été inventés pour résoudre le problème de la matière noire, mais pour résoudre une anomalie qui apparaît dans l'interaction forte concernant la symétrie CP. C'est assez ardu. Une bonne introduction ici : Axions : l'Autre Matière Noire

3.4. Le neutrino stérile.
Nous savons que les neutrinos existent, et qu'ils ont une masse. Pour les théoriciens, ils ouvrent la voie d'une extension du MS dans laquelle, une fois complètement renormalisée, il existerait un neutrino massif. Il s'agirait alors d'une quatrième saveur, encore non détectée. On le qualifie de stérile au sens où il n'interagirait pas par courant neutre (couplage avec le boson Z°), car c'est exclus par les expériences de détection directe. Sa masse doit être suffisamment élevée pour expliquer qu'on ne le voit pas en accélérateur, et pour qu'il ne perturbe pas les calculs de nucléosynthèse primordiale, qui indiquent qu'il n'y avait que trois espèces de particules relativistes (en plus des photons) à ce moment, ce qui correspond aux trois espèces de neutrinos que l'on connaît déjà. Le neutrino lourd devrait l'être suffisamment pour être non-relativiste au moment de la nucléosynthèse primordiale. Et par un mécanisme dit de bascule (seesaw) il serait d'autant plus massif que les neutrinos actifs (ceux déjà observés) seraient légers.

Et plein d'autres encore... Le schémas ci-dessous propose une "photo de famille" des candidates matières noires.

Une alternative : la gravité modifiée

Comme la matière noire reste indétectable hors effet gravitationnel, d'autres voies ont été explorée. Au lieu de changer le contenu de l'univers, on en modifie les lois c'est le paradigme MOND qui s'accorde lui aussi à un grand nombre de contraintes observationnelles et théoriques :

wiki : Théorie MOND

Il manque à cette hypothèse à mon sens un véritable substrat théorique. La théorie MOND pour Modified Newtonian Dynamics (Milgrom, 1983) est un peu bizarre dans son énoncé. Elle consiste à modifier la relation fondamentale de la dynamique. Au lieu de :

F = ma

F la force, m la masse,
a l'accélération

on aurait :

F = µ(a/a0)ma

avec

a0 une accélération seuil, nouvelle constante de la physique fixée par l'observation à a0=1,2e-10 m/s²

µ(x) une fonction telle que :
Si a/a0>>1
alors
µ(a/a0) = 1, et on a Newton classique

Si a/a0<<1, donc pour des valeur très petite de l'accélération (a0 étant elle même très faible)
alors
µ(a/a0) = a/a0.

Autrement dit, pour des accélération très petite, on aurait :

F = ma²/a0
 
Ce formalisme purement phénoménologique fait assez "cheap" en l'état. Ce n'est pas une théorie, techniquement parlant, en ce sens qu'elle ne découle pas d'un principe fondamental que l'on pose par terre et sur lequel on puisse construire (elle ne découle pas d'un formalisme lagrangien, elle n'est pas relativiste, pas quantique...).

La théorie a été un peu requinquée par son extension "relativiste", c'est à dire exprimée à l'aide du formalisme des tenseurs, MOND/TeVeS pour Tensor-Vector-Scalar theory (Bekenstein, 2004) et cela représente un effort héroïque pour proposer une version relativiste de MOND.

Mais c'est très laid   .

L'action en relativité générale :

L'action avec TeVeS :

De ce fait la théorie fait clairement figure d'outsider. Elle est quand même soutenu par son accord remarquable avec la courbe de rotation des galaxies spirales (qu'il faut expliquer). Toutefois elle échoue complètement à expliquer le spectre des inhomogénéité du CMB, et surtout la matière noire reste indispensable pour expliquer la formation des grandes structures (amas de galaxie) dans le temps imparti.

Pour aller plus loin, un exposé assez sympa sur le sujet (en anglais) : Dark Matter Lecture Notes (pdf)

Un autre : Dark Matter - Lecture 1: Evidence and candidates

A lire quand vous entendez que c'est la crise et que l'hypothèse de matière noire est sur la sellette : Dark Matter: Just Fine, Thanks

Je vais trouver une place pour ton topo dans le first post et le réorganiser.  

Merci J'ai corrigé qq erreurs de balises.

Pour bien faire faudrait y intégrer un petit topo sur MOND. Je dois avoir ça qq part.

edit : fait
J'ai rajouté également un paragraphe sur la mesure de la matière noire.

 
post appréciable, merci gilga

petite question lié à interstellar (le film), quand matthew mcconaughey se retrouve dans le trou noir (la singularité ?), et qu'il a repris contact oral avec Tars, ils parlent de la gravité et du fait qu'elle est la seule à se propager au travers de toutes les dimensions.... ma question : c'est ce que sous-tendent les théories de Kaluza-Klein ?

 
Oui mais aussi d'autres théories avec des dimensions supplémentaires: théorie des cordes, Randall-Sundrum, etc...
 
En fait dans la théorie de Kaluza-Klein il n'y a que la gravité en cinq dimensions mais quand on regarde en quatre dimensions, ça nous apparaît comme gravité en quatre dimensions + électromagnétisme. L'électromagnétisme ne serait alors que l'"effet résiduel" de la gravité en cinq dimensions (à l'époque on ne connaissait pas les interactions fortes et faibles du coup on essayait d'unifier directement gravitation et électromagnétisme). Par exemple, pour Kaluza-Klein, la différence entre une particule chargée et une particule neutre, c'est que la particule chargée bouge dans la cinquième dimension, en fait la charge électrique est proportionnelle à la vitesse dans  la cinquième dimension:

merci c'est assez clair

top qualitât: merci Gilga !

Voilà Gilga incrustation de ta synthèse (avec correction grammar nazi, balises, et mise en forme)  
 
Si l'envie t'en prend de faire une autre synthèse sur l'énergie sombre.  

je pose ca ici
 
https://www.futura-sciences.com/sci [...] tee-53183/
 
questionnement à propos d'un excès de rayons gamma détecté par fermi dans le noyau galactique.... annihilation de particules de matière sombre ? Pulsars ?..... la piste est intéressante.....

Bonjour à tous,
Aurélien Barrau a posté il y a quelques jours une vidéo sur la Matière Noire :
https://www.youtube.com/watch?v=FQLa0iZFXPA
 
 

Il le dit lui même c'est assez WTF comme théorie. Comme les scientifiques sont déconcertés et sans réelles pistes, ils ont tendances à la spéculation imaginative.
Il faut attendre d'autres avancées. Avec des IAs qui décortiquent les big data, du hasard et de la chance peut être...  

https://www.franceinter.fr/l-hydrog [...] l-ont-fait
 
 
Ca y est le contenu des trous noirs commence à être percer    
 
La matière change d'etat avec des propriétés nouvelles  

Euh non. Les pressions atteintes sont absolument dérisoires ne serait ce que comparées à ce qui règne dans l'intérieur des planètes.

Oui, ça c'est pas un scoop.

cette info tourne dans toutes les revues, avec +- la même prose.
on ne dit que rarement que c'est du Dihydrogène, pas de l'hydrogène
et donc on ne sait tjrs pas pour la supra conductibilité supposée de l'hydrogène métallique à t° et p ambiante.  
ils ont par contre vérifié que le Dihydrogène n'était pas métastable.

Oui c'est un bel exploit technique et scientifique du CEA et c'est intéressant au premier ordre en planetologie mais pour les appli techno je pense que faut pas être pressé.

faut relativiser, ça va vite tout de même :  
 
antimatière : via positron,  PET scan , étude des solides, caractérisation des défauts dans les métaux et les semi-conducteurs et la compréhension des matériaux supraconducteurs , ...
 
intrication quantique :  on l'utilise déjà dans les ordinateur quantiques, dans la distribution quantique de clé de cryptage
 
onde gravitationnelles : observation et détection corps massif/ lointain. on observe des évènements quasi quotidiennement
 
energie matière sombre : à trouver déjà....
 
boson de highs : ??  mais on vient juste de le trouver.
 
Il y a également un autre apport direct de ces découvertes à la technologie : justement "Les outils mis en jeu" càd les innovations développées par ex.pour les observatoires Ligo (se doter de systèmes permettant d'isoler leurs instruments des vibrations sismiques)

Oui il existe quelques ordinateurs quantique. IBM est à la pointe avec son IBM Q System One qui possède 20 qbits... c'est un record.
C'est complexe de garder un qbit en l'état : maintenir une particule dans un état "d’attente" du calcul pour simplifier.
C'est à l'état de recherche pour l'instant. Très peu d'application pour l'instant mais beaucoup d'espoir dans les énormes calculs complexes type climat global ou bien les marchés financiers.

 
Les calculs complexe avec un énorme flot de données en sortie (style simulation climatique) ça ne me semble pas possible.  
La mesure finale du calcul c'est UNE mesure sur N bits, avec N le nombre de "particule" intriquées dans le bouzin, quelques dizaines ou centaine à tout casser.

 
Google a annoncé en octobre 2019 (dans Nature) avoir atteint la suprématie quantique (effectuer un calcul qui mettrait un temps considérable à être réalisé par un ordinateur classique). Ils ont pour cela utilisé un processeur de 54 qubits nommé Sycamore (qui, si je ne m’abuse, « tourne » dans un environnement proche du 0 absolu).
IBM a cependant tempéré cette annonce en indiquant que ce calcul pouvait en fin de compte être réalisé en 2,5 jours avec un ordinateur classique (Sycamore l’a réalisé en 200 secondes). 2,5 jours ce n’est pas considéré comme un temps considérable.
 
Théoriquement on sait faire des portes logiques quantiques (et donc faire du calcul), techniquement c’est évidement plus compliqué.
Le problème n’est pas tant d’ajouter des qubits (c’est pas si simple quand même), mais d’avoir des qubits de qualité (savoir gérer les erreurs, avec des qubits de contrôle, donc on ajoute des qubits).

 
 
100 qbits c'est pas si loin, on verra peut être ça de notre vivant. En tout cas en labo pas à la maison.    
Pouvoir anticiper le gros changement climatique. La surveillance écosystémique. Tout système complexe. Tout brassage de big data pourra bénéficier de cette révolution du calcul. Ce qui est fascinant.
Après l’algorithmie derrière est encore au berceau il me semble non ? Faudrait que je me renseigne un peu.

Les données d'une simulation ce sont des gigaoctets qui sortent. Avec 100 qbit tu vas être short.

 
54 qbits avec google ok j'étais largué coté chiffre chez eux.
La course aux gros chiffres. Pour pas grand chose pour le moment...
 

 
J'imaginais que la complexité accessible dudit calcul, avec un couple temps/teraflops raisonnable, soit calibrée pour 100 qbit.
Plus la finesse de simulation est élevée plus il y a de calculs mais si on adaptait ça à 100 qbit. Il y aurait un gain par rapport aux simulations actuelles de masse d'air de la Terre par exemple ?
Ou ce que je dis n'a pas de sens ?  

L'idée est que les qbit permettent d'explorer un nombre de configurations qui est une exponentielle du nombre de qbit.
Imagine ce que représente 2^N si N=100...

Si tu veux casser un mot de passe ou factoriser un nombre premier c'est un avantage décisif. Mais à la fin, le résultat c'est juste un mot de passe ou deux entiers qui tiennent sur 100 bits. Le nombre de calculs mené en parallèle est très grand mais le résultat est laconique : "42" (ou un truc du genre   )

Ça marche pas du tout si tu dois simuler le climat. Le climat ça se résume pas à 42, ça représente des Go de données pour représenter la valeur du champs de température, pression, vitesse du vent, etc   en chaque point du globe.

Bon et sinon le soucis  est qu'on n'est pas du tout assuré qu'il existe un algo pour résoudre tout type de problèmes. Programmer un système quantique c'est encore un problème ouvert en science fondamentale.