Que fait un physicien quantique?
Un physicien quantique étudie les lois physiques régissant les objets atomiques et subatomiques. Ces physiciens ont effectué un certain nombre d’expériences novatrices qui ont révolutionné notre compréhension du comportement et de la nature de la matière. Bien que la recherche et l’expérimentation soient au cœur du travail d’un physicien quantique, le poste implique souvent une affiliation avec un collège ou une université, et cette affiliation peut obliger le physicien à donner également des cours. En outre, un physicien quantique doit souvent solliciter des subventions et participer au processus de publication, notamment en rédigeant des articles et en examinant avec des pairs les recherches d'autres physiciens.
La mécanique quantique implique le mouvement et le comportement de particules subatomiques et d'autres objets. Il est devenu un champ d'investigation scientifique établi au 20ème siècle avec la découverte que les particules élémentaires ne se comportent pas conformément aux lois de Newton, qui décrivent le comportement d'objets plus grands. Les objets atomiques et subatomiques se comportent de manière très imprévisible et probabiliste. Ce comportement contraste fortement avec le comportement d'objets volumineux, tels que des véhicules ou même des planètes. Un physicien quantique étudie les probabilités décrivant le comportement sous-atomique.
L'expérimentation en mécanique quantique, qui occupe une grande partie de ce qui occupe le temps d'un physicien quantique, peut être extrêmement difficile. Par exemple, le confinement des couleurs est un phénomène qui se produit au niveau subatomique. Les hadrons sont composés de quarks, une unité de base de la matière, et chaque quark acquiert une "couleur" particulière qui désigne sa charge de champ lorsqu'il est observé. Une des premières expériences de mécanique quantique a révélé qu'un quark et son partenaire dans l'hadron prennent la même "couleur", quelle que soit la distance les séparant. Cela complique toute tentative d'observer directement de telles particules.
Pour les physiciens quantiques, de nombreuses recherches et études impliquent des hypothèses dérivées d'un cadre logique, mathématique ou référentiel. Comme pour les expériences physiques, une grande partie de la recherche théorique est effectuée par des équipes de physiciens et de mathématiciens. Il est rare qu'un physicien quantique travaille de manière autonome.
Les physiciens quantiques publient régulièrement dans des revues scientifiques spécialisées dans leur domaine. De nombreuses universités vont engager des physiciens bien publiés pour effectuer des recherches dans le cadre du programme de l'université et enseigner aux étudiants universitaires des cours de premier cycle ou de cycles supérieurs. La structure de l’université peut également obliger le physicien à demander et à gagner une subvention de recherche provenant d’un organisme gouvernemental ou d’une fondation privée, et à continuer à publier dans le domaine de la physique quantique.