Matériaux quantiques

Dans des situations extrêmes, il est naturel de s’attendre à des comportements bizarres. Mais le comportement des électrons dans les matériaux quantiques défie toutes les attentes de la science traditionnelle. Le programme Matériaux quantiques de l’ICRA a pour objectif ambitieux et vaste de découvrir l’origine de ces comportements inattendus et de trouver des façons d’appliquer ces découvertes à de nouvelles technologies.

Les premières indications suggèrent que l’on pourrait tirer profit des propriétés inhabituelles observées dans les matériaux quantiques pour créer un éventail infini d’éléments, allant des dispositifs sans fil améliorés à de nouveaux outils d’imagerie magnétique. 

Soumis à des températures extrêmes et à d’autres conditions, les matériaux quantiques entraînent de nouveaux phénomènes inhabituels au niveau subatomique, notamment supraconductivité, formes inhabituelles de magnétisme, étranges transitions de phase et autres qualités physiques que l’on commence à peine à comprendre.

Les chercheurs de l’ICRA sont aussi des chefs de file dans l’amélioration de notre compréhension de la façon dont ces propriétés se présentent dans des circonstances et selon des associations auparavant jugées impossibles au plan physique. Par exemple, ils cherchent à expliquer comment l’oxyde de cuivre devient un supraconducteur (un matériau qui conduit l’électricité sans aucune résistance) à une température beaucoup plus élevée que tout ce qui avait été observé ou espéré jusqu’à présent. De telles propriétés inhabituelles revêtent une importance à la fois théorique et pratique.

Le programme Matériaux quantiques a pour objectif de comprendre le comportement inhabituel des électrons qui mène à des phénomènes comme la supraconductivité, et de développer des applications. Le programme s’est déjà démarqué par l’élaboration de nouvelles méthodes de fabrication de matériaux quantiques qui accéléreront à la fois la recherche fondamentale et la recherche appliquée.