Suprématie quantique
Avec les réseaux de tenseurs, les ordinateurs classiques reviennent dans la course
Pour la Science
2024/9 N° 563 - Septembre
100 pages
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Un exemple de pavage d'Ammann-Beenker composé de losanges et de carrés.
© Claudio Rocchini/Wikimedia Commons (CC BY 3.0)
Sur ce pavage d’Ammann-Beenker, dans la partie centrale (en gris), un cycle hamiltonien est identifié (trait en noir). À cause des symétries d’échelles du pavage (en rose, on retrouve la structure de la partie grise), le cycle peut être étendu par un algorithme efficace.
© S. Singh et al., Phys. Rev. X, 2024.
Le séquençage du virus H5N1 en circulation chez les bovins aux États-Unis a mis en évidence des fragments de grippe européenne. Indiquant qu’une souche européenne aviaire serait arrivée par des oiseaux migrateurs avant de se recombiner sur le territoire américain.
© Dobrovizcki/Shutterstock
Le virus de la grippe H5N1a été détecté dans le lait et dans les glandes mammaires des vaches. Les chercheurs suspectent une transmission par le lait et le matériel de traite, mais n’excluent pas une contamination entre bovins par voie aérienne, via les sécrétions nasales.
© Pauline Maisonnasse
L’inflammation de la muqueuse de l’intestin caractéristique de la maladie de Crohn est liée à une perturbation de l’expression de certains gènes impliqués dans la réponse immunitaire.
© Virginie Thomas/Shutterstock
La tombe familiale de Bréviandes-les-Pointes renseigne sur le dernier grand métissage qui a forgé le génome des Européens.
© Inrap
Trois vagues de population issues des steppes sont arrivées en Europe à la fin du Néolithique et au début de l’âge du Bronze. La tombe de Bréviandes (à gauche) ou celle d’un archer campaniforme à Saint-Martin-la-Garenne (à droite) en témoignent.
© Inrap, C. Gaumat, S. Oboukhoff, H. Paitier, N. Girault, L. García
Le séquençage du génome des individus de la tombe de Bréviandes-les-Pointes a permis de retracer leurs liens de parenté.
© Oğuzhan Parasayan et al.
Après le déboisement de l’île par l’ouragan Maria, l’agressivité des macaques a diminué et leur proximité a augmenté pour partager les rares zones d’ombres.
© Lauren Brent
Les macaques montrant le plus de proximité avec leurs congénères voient leur taux de survie améliorer de 42 %.
© Joyce Cohen
L’île de Cayo Santiago, en mer des Caraïbes, au large de Porto Rico, en 2008 (à gauche), et en 2020 (à droite), trois ans après le passage de l'ouragan Maria. Près de 60 % de la végétation a disparu.
© WOM Productions et Michelle Skrabut La Pierre
Avec un bloc d’argile contenant un élément en plastique représentant de la roche plus dure et solide et plongée dans un écoulement d’eau, les chercheurs ont montré comment une roche hétérogène sous l’action du vent s’érode pour former un yardang, qui n’est pas sans rappeler le Sphinx de Gizeh.
© S. Boury et al., Phys. Rev. Fluids, 2023
Une fois mis à nu par l’érosion, l’élément plastique (simulant une roche dure), rend l’écoulement turbulent, et ces turbulences, mises ici en évidence par un colorant, creusent de façon sélective le bloc d’argile en aval.
© S. Boury et al., Phys. Rev. Fluids, 2023
Paysage de yardangs façonné par un vent dominant pendant des millénaires.
© Tao Jiang/Shutterstock
La caméra HiRISE de la sonde MRO en orbite autour de Mars a révélé de nombreux paysages de yardangs sculptés par le vent de la Planète rouge. Le faible nombre d’impacts de météorites suggère sur ces terrains qu’ils sont plutôt jeunes et que la formation des yardangs y est encore un processus actif.
© Jim Secosky ; Nasa/JPL/Université de l’Arizona
Les vents sont un moteur des courants marins. Comment leur évolution actuelle risque-t-elle d’impacter la dynamique des océans ?
© Sin Dinero/Shutterstock
Modélisation de la cavité grâce aux données radar de la sonde LRO.
© L. Carrer et al., Nature Astronomy, 2024.
Puits de la mer de la Tranquillité, sur la Lune. Ce trou a un diamètre de 100 mètres et pourrait être le résultat de l’effondrement du plafond d’un tunnel de lave.
© Nasa/GSFC/Université d’État de l’Arizona
Certains de ces os animaux portent des traces laissées par les outils de pierre employés par les Dénisoviens.
Xia et al. 2024, Nature
Une vue de la grotte de Naishiya dans son environnement actuel, correspondant à celui d'un interglaciaire chaud. On note la présence de zones forestière dans un environnement qui est, sinon, avant tout steppique.
Université de Lanzhou
Certains des outils coupants découverts dans la grotte de Baishiya.
Yuanyuan Han, D. Zhang, université de Lanzhou
L'un des ossements portant des traces de boucherie : à droite, une marche de découpe faite avec un outil lithique coupant ; a gauche, l'os ayant subi cette action, avec – en blanc – le tracé de l'incision dans l'os.
Xia et al. 2024, Nature
Xiahe 2, le morceau de côte dénisovienne trouvé à Baishiya est en deux morceaux et ne mesure que quelque 6 centimètres.
Xia et al. 2024, Nature
Les gels vitreux sont durs comme des polymères vitreux, mais, avec une force suffisante, ils peuvent être étirés jusqu’à huit fois leur taille initiale. En outre, parce qu’ils contiennent plus de 50 % de liquide, ils sont de meilleurs conducteurs électriques que les plastiques.
© Meixiang Wang/Université d'Etat de Caroline du Nord
Le complexe CHARM diminue l’expression de certains gènes qui produisent des protéines dont l’accumulation peut devenir délétère et déclencher une maladie à prions.
© Billion Photos/Shutterstock
La migration des insectes joue un rôle clé dans la pollinisation. Elle est aussi, parfois, un moyen pour certaines espèces de fuir leur habitat d’origine, dégradé par le changement climatique ou l’activité humaine.
© Will L. Hawkes
En 1950, un couple d’ornithologistes anglais, David et Elizabeth Lack, découvrent un haut lieu de migration des insectes vers le Sud : le col de Bujaruelo, dans les Pyrénées.
© Will L. Hawkes
Vue d’artiste de la galaxie SDSS1335+0728, qui s’est mise à briller fortement à partir de 2019 et est maintenant considérée comme ayant un noyau actif.
© ESO/M. Kornmesser
Pour l’hirondelle bicolore (Tachycineta bicolor), le dégel printanier est le déclencheur de la période de reproduction. Dans l’État de New York, cette période démarre, du fait du réchauffement climatique, 13 jours en avance. Le repère environnemental de ces oiseaux est devenu inapproprié.
© Donald M. Jones / Minden Picture
Pour l’hirondelle bicolore (Tachycineta bicolor), le dégel printanier est le déclencheur de la période de reproduction. Dans l’État de New York, cette période démarre, du fait du réchauffement climatique, 13 jours en avance. Le repère environnemental de ces oiseaux est devenu inapproprié.
© Kendall Collett / shutterstock
Avec la pollution de la révolution industrielle, l’environnement évolutif de la phalène du Bouleau (Biston betularia) est devenu plus favorable aux individus à teinte foncée car, sur des arbres noirs de suie, ceux-ci passent bien plus inaperçus que leurs congénères aux ailes poivrées.
© John Mason / Ardea / Biosphoto
Exposées, lors d’une expérience, à des enregistrements de sons de sonar, des baleines à bec ont complètement cessé de se nourrir.
© Flip Nicklin / Minden Pictures / Biosphoto
Exposées, lors d’une expérience, à des enregistrements de sons de sonar, des baleines à bec ont complètement cessé de se nourrir.
© Andrea Izzotti / shutterstock
Les populations des anoles à crête (des lézards vivant à Porto Rico) exposées aux îlots de chaleur urbains tolèrent une température maximale plus élevée que les populations vivant en forêt.
© Sunshower Shots/Shutterstock
La mission Osiris-Rex a ramené sur Terre plus de 100 grammes de matériau provenant de l’astéroïde Bennu (ici l'intérieur de la capsule contenant les prélèvements). Certaines phases minérales seraient plus anciennes que le Soleil, livrant des indices sur la composition primordiale du Système solaire.
© Nasa/Erika Blumenfeld et Joseph Aebersold
L’astéroïde Bennu mesure environ 500 mètres de diamètre. Ce géocroiseur (son orbite coupe celle de la Terre) effectue un tour du Soleil en 436 jours.
© NASA/Goddard/University d’Arizona
Le 20 octobre 2020, la sonde Osiris-Rex a amorcé son approche de la surface de l’astéroïde à une vitesse de 10 centimètres par seconde. Elle était équipée d’un bras robotisé supportant le système de prélèvement Tagsam. Ce dernier a été la seule partie en contact avec le sol, pendant 5 à 6 secondes. Un jet d’azote gazeux a soulevé des poussières et des petites roches du sol qui ont été collectées par le Tagsam. Cette séquence de photographies réalisées par la caméra SamCam a permis de s’assurer de la réussite de l’opération.
© Nasa/Goddard/Université de l Arizona
Comme l’indique le nom figurant en haut de cette plaquette en ardoise, les images concernent le pharaon Narmer. La palette date d’environ 5 000 ans et provient de Hiérakonpolis. Elle évoque peut-être les événements qui ont conduit à l’unification du royaume d’Égypte. D’environ 64 centimètres de haut, la palette de Narmer servait sans doute à se maquiller : on mélangeait vraisemblablement des pigments naturels dans le creux situé entre les cous entrelacés des léopards.
© Cholpan/Shutterstock
Découverte à Hiérakonpolis, cette tête de massue ostentatoire – elle pèse dix kilos ! – porte des gravures représentant Narmer comme un héros vainqueur de ses adversaires, possiblement des groupes de Basse-Égypte résistant à sa conquête.
© Photo12/Heritage Images/Ashmolean Museum of Art and Archaeology
Les plus anciennes traces culturelles de l’État pharaonique ont été découvertes en Haute-Égypte à Abydos, Nagada et Hiérakonpolis. C’est donc de Haute-Égypte que proviennent les premiers « unificateurs du royaume ».
© Pour la Science, d’après OpenstreetMap (carte ci-contre)
Les rois de la dynastie zéro sont représentés sur cette palette fragmentée, à savoir le roi Faucon, le roi Lion, le roi Scorpion II et le roi Double Faucon. On les montre frappant les murs des villes avec des pioches, ce qui suggère qu’ils ont conquis ces villes, qui se trouvaient probablement dans le delta du Nil.
© Photo12/Alamy/Alain Guilleux
Construit il y a 5 000 ans environ, ce tombeau, celui de la reine Meret-Neith, régente du roi Den alors qu’il était encore mineur, mesure environ 26 par 37 mètres. Il était entouré des tombes des membres de sa cour.
© E. Christiana Köhler, Université de Vienne
Dans les pièces entourant la chambre funéraire de Meret-Neith, les archéologues ont découvert des jarres encore fermées contenant des offrandes funéraires précieuses, notamment du vin, la boisson prestigieuse des élites de l’ancienne Égypte.
© E. Christiana Köhler, Université de Vienne
Construit il y a 5 000 ans environ, ce tombeau, celui de la reine Meret-Neith, régente du roi Den alors qu’il était encore mineur, mesure environ 26 par 37 mètres.
© E. Christiana Köhler, université de Vienne
Des cellules cancéreuses de la prostate observées en microscopie électronique à balayage et colorisées.
© Science Photo Library/ANNE E. WESTON
La technique d’imagerie PET-CT, qui combine la tomographie à émission de positons (PET) et la tomodensitométrie (CT), permet de détecter des métastases invisibles à l’aide de la seule tomodensitométrie. À gauche, une image de PET montre l’absorption normale du traceur radioactif dans les tissus sains (en noir) et sa concentration, liée au cancer, dans des ganglions lymphatiques métastatiques et la prostate (en rouge). À droite, la même région a été observée par CT seule (en haut) ou par PET-CT (en bas) ciblant l’antigène membranaire spécifique de la prostate (PSMA). Avec le PET-CT, on distingue l’absorption du traceur par des métastases de ganglions de faible volume (flèche orange) qu’il serait impossible de repérer sur les images de CT seules (flèche jaune).
© N. D. James et al., The Lancet Commission on prostate cancer: planning for the surge in cases, The Lancet Commissions, 2024 (CC BY 4.0 Deed)
Extraire le CO2 de l’atmosphère, le concentrer, et soit l’enfouir, soit l’utiliser comme réactif pour synthétiser des carburants, des engrais… Tel est l’objectif que se donnent un nombre croissant de start-up. Ci-contre, une installation expérimentale de Carbon Engineering, au Canada.
© David Buzzard/Shutterstock
Le coût de production de l’hydrogène « vert » (obtenu par électrolyse) devrait rester durablement plus élevé que celui de l’hydrogène « gris » (à partir du méthane) ou « bleu » (avec capture partielle du CO2), ce qui en limite la demande.
© Pour la Science, d’après Oksana Pishko ; source : « L’hydrogène aujourd’hui et demain, Académie des sciences », 2024
Certaines bactéries possèdent des enzymes (ici, une déshydrogénase, issue de la bactérie Hydrogenophaga pseudoflava) capables de catalyser des réactions particulièrement utiles, comme la réduction du dioxyde de carbone en monoxyde de carbone. Mimer ces enzymes est une des voies de développement de nouveaux procédés.
© Proteopedia/Jaime Prilusky
Dans son exercice de prospective « Transition(s) 2050 », l’Ademe a envisagé quatre scénarios (S1, S2, S3 et S4) de production et consommation d’énergie en France. Tous envisagent une part croissante de biocarburants, parmi lesquels les biocarburants avancés rassemblent ceux dits de deuxième génération et, pour une part moindre, les « e-fuels ». Ces derniers nécessitent une forte croissance de la production électrique non fossile.
© Pour la Science, d’après Oksana Pishko ; source : « Quelles perspectives énergétiques pour la biomasse ? », Académie des sciences, 2024
L’Europe impose qu’en 2050, 70 % des carburants dans l’aviation soient des SAF (sustainable aviation fuels) : des carburants liquides – les seuls adaptés aux contraintes du secteur aérien – issus soit de la biomasse, soit de procédés utilisant l’électricité bas carbone, les « e-fuels ».
© Sompol/Shutterstock
La quantité d’électricité requise pour produire les « e-fuels » que l’Europe impose à l’aviation pour 2050 correspond à la production de 10 réacteurs EPR (ici, celui de Flamanville).
© Sameer Al-DOUMY / AFP
Certains indices concrets pourraient nous aider à déterminer si nous vivons dans une simulation informatique générée par des êtres supérieurs. Par exemple, des « défauts » au sein de notre réalité (comme des dysfonctionnements difficilement explicables sur des écrans d’ordinateurs) pourraient faire partie de ces indices.
© 9127Y/Shutterstock
Représentation schématique de simulations imbriquées : dans une réalité de base, on effectue plusieurs simulations, au sein desquelles les êtres simulés vont à leur tour faire des simulations, etc.
© Pour la Science
Si certaines civilisations réalisent des simulations, il est possible qu’elles-mêmes soient déjà le fruit d’une simulation générée par des êtres supérieurs. Autrement dit, il est possible qu’il existe différents niveaux de réalités imbriquées.
© Maximumm/Shutterstock
Cette gravure intitulée Mesmer a tous les diables fait partie de la campagne anti-mesmérienne de 1784-1785, qui utilisa principalement le ridicule pour combattre le magnétisme animal. On distingue Franz Anton Mesmer tentant de magnétiser le diable, qui l’emporte, et perdant les sous que ses séances lui ont rapportés, tandis que des malades mécontents jettent les accessoires de Mesmer dans le grand baquet qu’il utilisait pour les cures collectives.
© Bibliothèque nationale de France
Tout porte à penser que Franz Anton Mesmer et le sculpteur Franz Xaver Messerschmidt étaient amis, et que les expériences du médecin ont très probablement influencé l’artiste lorsque ce dernier a créé plusieurs séries de bustes représentant son ami avec différentes expressions, comme celui-ci, nommé Un moteur au nez pointu.
© Musée du Belvédère, Vienne (CC BY-SA 4.0)
Un croquis d'alambic, de la main de Léonard de Vinci, dans le Codex Atlanticus, conservé à la bibliothèque ambroisienne de Milan.
© Veneranda Biblioteca Ambrosiana
Le Nord-Est de la mer Noire et de la mer d'Azov, d'où la Circassienne Catarina, la mère de Léonard de Vinci, a commencé son périple en tant qu'esclave qui la mena jusqu'à Florence.
Reconstitution d'un almabic d'après un croquis de Léonard de Vinci.
© Château du Clos Lucé - Parc Leonardo da Vinci Photo Leonard de Serres
La Dame à l'hermine et la reconstitution de son collier odorant.
© Château du Clos Lucé - Parc Leonardo da Vinci Photo Leonard de Serres.
Oiselet de Chypre.
© Château du Clos Lucé - Parc Leonardo da Vinci - Photo Léonard de Serres
Oiselet de Chypre.
© Château du Clos Lucé - Parc Leonardo da Vinci - Photo Léonard de Serres
Jouer dans une piscine, c’est bien. S’intéresser aux effets optiques que l’interface entre l’eau et l’air produit, c’est mieux.
© Bruno Vacaro
Malgré leur apparence très différente, un mâle mérion superbe apporte de la nourriture à un coucou de Horsfield juvénile. Difficile de lutter en effet contre les leurres que les coucous du genre Chrysococcyx ont développés pour parasiter les nids d’autres espèces…
© Mark Lethlean