structurelle

Le maternel est un spectre. Au double sens du terme. Dans une première acception, il hante littéralement, de façon irréductible, chaque destin individuel. La relation à la mère, son amour ou sa haine, son indifférence ou sa sollicitude, sa pondération ou sa folie déterminent indubitablement la manière dont chacun s'insère et se (main)tient dans l'existence, et ce, jusqu'à son ultime crépuscule. La tonalité particulière de cette interaction inscrit en soi une palette extrêmement vaste de comportements, d'attentes, d'appréhensions et de valeurs, qui façonnent dans une large mesure ce que l'on peut appeler notre "être au monde".
(...)
Il procède également, dans une tout autre perspective que précédemment, de la notion de spectre, employée ici dans un registre apparenté à celui de la physique. Lorsqu’on étudie le phénomène "lumière", par exemple, on observe que les différentes longueurs d’onde créent, de l’infrarouge à l’ultra violet, une étendue allant des fréquences les plus longues (équivalentes aux couleurs sombres) aux plus courtes (les plus claires). Il en va de même pour le principe dont il est question : à l’une de ses extrémités on rencontre les dimensions les plus chatoyantes, les plus constructives, les plus chaleureuses. Dans cette perspective, le "maternel" nourrit et baigne l’enfant de sa bienveillante sollicitude, de son intuition la plus sensible et de ses anticipations les plus fécondes. La mère qui résonne à de telles suggestions peut, par son instinct le plus assumé, entendre la pulsation de vie active en son enfant et lui permettre d’évoluer dans une juste proximité. Celle qui, bien sûr, tolère la distance et la prise d’autonomie. À l’autre extrémité du spectre, dans les zones les plus sombres, les plus mortifères, se rencontrent les aspects ravageurs, désintégrants, propres à cette réalité. Là se révèlent les forces intrusives, les rages destructrices, l’incapacité à laisser être, qui font d’une mère, au sens littéral, un monstre. Ce sont bien sûr les enfants de ces mères-là qui entreprennent, le plus souvent, une démarche thérapeutique

Auteur: Willequet Pierre

Info: Dans "Mères et filles, histoire d'une emprise". pp 12, 13

[ figure maternelle ] [ grand autre ] [ source locale ] [ analogie ]

sciences

Pourquoi un bruit strident de craie est-il insupportable ?
Des bruits stridents tels que celui d'une fourchette sur une assiette ou celui d'une craie sur un tableau provoquent chez la majorité des gens des réactions de frissonnement ou de chair de poule. L'étude menée par un chercheur de l'Institut de Musicologie de l'Université de Vienne et un chercheur de l'Université Macromedia pour les Médias et la Communication de Cologne révèle que cela est dû à la fois à des raisons psychologiques et à des raisons physiologiques.
Les fréquences moyennes sont en cause
Dans un premier temps, les chercheurs Christoph Reuter et Michael Oehler ont regroupé une centaine de volontaires afin de sélectionner les bruits stridents (ongles sur un tableau, fourchette sur une assiette...) les plus crispants. D'autres volontaires ont ensuite été soumis à cette sélection de sons au cours des expériences. Deux groupes ont été formés avec ces volontaires ; le premier a été informé qu'ils entendraient des extraits de musique moderne, l'autre groupe savait qu'il allait écouter des bruits de raclement.
Durant la lecture des sons, le niveau de stress des participants a été mesuré (sur la base de la pulsation, de la tension artérielle, de la température et de la résistance électrique de la peau), puis leurs avis concernant l'évaluation du bruit ont été recueillis. Il s'avère que ceux qui pensaient écouter de la musique ressentent les bruits de façon nettement moins désagréable ; mais les réactions corporelles liées au stress étaient cependant comparables dans les deux groupes.
Par la suite, les chercheurs ont modifié les sons avec un programme informatique, en enlevant ou amplifiant certaines fréquences ou en supprimant certaines parties. Il s'est avéré que ce sont principalement les fréquences du bruit comprises entre 2.000 et 4.000 Herz qui sont perçues comme désagréables: sans ces composantes, les bruits ne sont plus aussi mal ressentis. Une étude de 1986 par le chercheur Randolph Blake, lauréat du prix IgNobel en 2006 pour cette raison, avait déjà conclu que c'étaient principalement les bruits de fréquence moyenne qui provoquaient cette sensation.
Cette gamme de fréquence joue un rôle particulier dans la communication humaine: même les enfants en bas âge pleurent surtout dans cette gamme. Or le canal auditif humain, en raison de sa longueur et de sa forme, permet la résonance des sons de ces fréquences. Les chercheurs font donc l'hypothèse que le caractère désagréable des sons de raclement est encore renforcé par l'anatomie humaine. Ils envisagent à présent de mieux comprendre les spécificités de ces bruits, afin que les ingénieurs puissent réduire la nuisance causée par exemple par les aspirateurs ou les équipements de construction.

Auteur: Internet

Info: 23 nov 2011

[ écoute ] [ musique ]

végétaux

Les scientifiques démontrent que les arbres ont une sorte de "battement de coeur"

Il y a un très grand nombre d'êtres vivants sur Terre, tous avec leur propre ensemble de caractéristiques et leur mode de vie unique. Des plus petites fourmis jusqu'aux énormes girafes et éléphants, tous ont en commun d'être vivants ! Les plantes et les arbres en font partie. S'ils ne se promènent pas comme les autres organismes, ou n'ont ni rein ni foie, ils ont en quelque sorte leur propre ensemble d'organes.

Secret battement de coeur
Bien qu'un arbre n'ait pas de cœur, l'idée qu'il ait son propre rythme et son propre sens du rythme n'est plus aussi farfelue qu'on pouvait le penser. Selon une étude menée par András Zlinszky, Bence Molnár et Anders S. Barfod de Hongrie et du Danemark, les arbres ont en fait un type de rythme particulier qui ressemble à celui d'un battement de cœur.

Pour mettre au jour ce battement de coeur caché, les chercheurs ont utilisé des techniques de surveillance avancées, connues sous le nom de balayage atmosphérique au laser, et on étudié le mouvement de vingt-deux types d'arbres différents. Les résultats ont surpris tout le monde, révélant que la nuit, alors que les arbres dorment, ils présentent souvent un battement qui résonne dans tout leur corps, comme les humains et d'autres créatures vivantes.

Qu'est-ce que ?
Bien que ces pulsations ne soient pas de véritables battements de cœur, ils semble qu'elles remplissent une fonction similaire, maintenant le rythme et en pompant des liquides dans l'organisme. Les impulsions que les scientifiques ont découvertes sont en fait l'arbre qui propulse et distribue l'eau dans son corps, tout comme un cœur pompe le sang. On a longtemps supposé que les arbres distribuaient l'eau par osmose, mais cette nouvelle découverte semble indiquer autre chose. Voilà qui pourrait changer à jamais la façon dont les humains voient et comprennent les arbres. Ces "battements de coeur" eux-mêmes sont assez lents et réguliers, certains se produisant toutes les quelques heures. Malgré cela, c'est une découverte étonnante qui prouve que la nature est encore plus complexe que ce que l'on avait imaginé.

Cette étude n'a pas seulement constaté cette forme de rythme cardiaque, elle a également révélé que les arbres bougent beaucoup pendant la nuit, bien plus que ce que les gens pensaient. Il s'est aussi avéré qu'un grand nombre d'espèces ont fait descendre leur feuillage jusqu'à une dizaine de centimètres après le coucher du soleil. Lorsque les arbres font cela, c'est en fait parce qu'ils dorment (un autre trait humain/animal), ils entrent alors dans leur propre type de rythme circadien, connu sous le nom de "mouvements circadiens des feuilles", qui est incroyablement intéressant à observer.

Les arbres et les plantes font partie des organismes vivants les plus mystérieux, ils recèlent encore beaucoup d'informations et de secrets à comprendre. Certains disent même que les arbres ont la capacité de pleurer et de ressentir la douleur, ce qui dans ce cas changerait aussi bien des choses. Nous avons encore beaucoup à apprendre et espérons que d'autres études nous apporteront d'autres informations sur le monde mystérieux et fascinant des plantes et des arbres.

Auteur: Internet

Info: www.frontiersin.org, février 2020

[ sommeil ]

bio-technologie

Mi-animal, mi-machine, le "xénobot" est le premier robot vivant
Il s'agit d'un organisme quadrupède manufacturé par l'Homme avec des cellules souches de grenouille. Il est un tout petit peu plus petit qu'une tête d'épingle avec son diamètre de 650 à 750 microns.
Le xénobot est un organisme vivant programmable: il a été assemblé avec des cellules souches de peau et de muscles de cœur de grenouille. Une première scientifique réalisée par des chercheurs des universités américaines du Vermont et de Tufts.
"Ce sont de nouvelles machines vivantes", explique Joshua Bongard, l'un des coauteurs de l'étude publiée par PNAS, le journal de l'Académie américaine des Sciences, le 13 janvier. "Ce n'est ni un robot traditionnel, ni une espèce connue d'animal. C'est une nouvelle classe d'artéfact: un organisme vivant, programmable", selon la description de cet informaticien et expert en robotique de l'Université du Vermont.

(Illustration : grenouille Xénope lisse. Les cellules souches de peau et de cœur d'embryons de cette grenouille ont servis à la fabrication du xénobot, le premier robot vivant. Qui s'appelle donc xénobot, du nom de la grenouille Xenopus laevis, dont les cellules embryonnaires ont été utilisées pour le fabriquer.)

"Génomiquement, ce sont des grenouilles", indique Michael Levin, coauteur de l'étude et directeur du Centre de biologie régénérative et développementale à l'Université de Tufts. "C'est à 100% de l'ADN de grenouille, mais ce ne sont pas des grenouilles". Un peu comme un livre est fait de bois, mais n'est pas un arbre...

La taille du xénobot ne dépasse pas le millimètre de large: il est légèrement plus petit qu'une tête d'épingle avec son diamètre de 650 à 750 microns.

Ses cellules vont exécuter des fonctions différentes de celles qu'elles accompliraient naturellement. Les tissus vivants ont été récoltés et incubés; ensuite les chercheurs les ont assemblés en un corps optimal conçu par des modèles informatiques. L'intelligence artificielle sélectionnait les formes les plus réussies et les plus aptes.

(illustration : Les xénobots calculés par ordinateur - in silico - et réalisés avec des cellules embryonnaires -in vivo.
On voit des petits blocs cubiques de chair, briques structurelles différentes - en rouge, contractables; en vert, passives - qui sont fournies à un algorithme d'évolution. Celui-ci définit un modèle optimal pour l'organisme vivant manufacturé, tout à droite de l'image.
Un résultat comportemental – ici, la maximisation du déplacement – et des briques structurelles différentes - en rouge, contractables; en vert, passives - sont fournies à un algorithme d'évolution. Celui-ci définit un modèle optimal pour l'organisme vivant manufacturé. On voit un gros plan flou à droite de l'image.)

De petits organismes autonomes
L'organisme a réussi à "évoluer" du stade d'amas de cellules souches à celui d'un assemblage bougeant grâce aux pulsations envoyées par les cellules du tissu musculaire cardiaque... ce qui leur a permis de se déplacer pendant plusieurs semaines dans de l'eau, sans avoir besoin de nutriments additionnels.

Ces petits êtres d'un genre nouveau ont été capable de se réparer – se soigner! – tous seuls après avoir été coupés en deux par les scientifiques: "Ils se recousaient et continuaient de fonctionner", remarque Joshua Bongard.

Ces créatures peuvent aussi se diriger vers une cible, ce qui pourrait être très utile dans le domaine de la santé: un xénobot pourrait par exemple administrer des médicaments dans le corps humain, à un endroit prédéterminé. Ou s'occuper d'une artère bouchée.

Des tests ont montré qu'un groupe de xénobots arrivait à se déplacer en cercle, en poussant des pastilles vers un lieu central, de manière spontanée et collective.

De la peau morte
Les applications futures de ces robots vivants peuvent être nombreuses, selon les chercheurs: ils imaginent par exemple qu'ils pourront assembler les microplastiques qui polluent les océans, afin de les nettoyer.

"Ces xénobots sont complètement biodégradables", affirme Joshua Bongard, "Lorsqu'ils ont terminé leur travail après sept jours, ce ne sont plus que des cellules de peau morte".

Une forme de vie étonnante, entièrement nouvelle, qui disparaît presque sans laisser de traces.

Auteur: Jaquet Stéphanie

Info: https://www.rts.ch/info/sciences-tech/technologies. 16 janvier 2020

[ écologie ]

sodomie

L'art et la manière. Un certain nombre de femmes hésitent, voire refusent, à la pratiquer. Pour certaines il s'agit d'une pratique déplaisante, pour d'autres c'est la crainte d'avoir mal et pour la plupart c'est le fait de penser qu'elles n'en tireront aucun plaisir si ce n'est le fait de complaire à leur amant. Certains hommes (pas les meilleurs amants) utilisent des mots grossièrement excitants, pour en parler : enculade, fourre-cul, bourrage, etc. Grossièreté qui n'est, pour moi, que la crainte inavouée d'un fantasme enfui en eux de se faire enculer eux-mêmes, craignant de ce fait une perte de leur virilité tout en ayant le souhait trouble que cela leur arrive. Trivialité qui ne me dérange pas et même m'amuse, surtout quand j'utilise ces mots pour le demander de me prendre par derrière. Je me suis aperçue que cela les faisait souvent bander comme des cerfs, ce dont je profitais bien évidemment ensuite ! N'hésitez pas, mesdames, à utiliser sans complexes les mots les plus crus, ces messieurs adoreront. Cette pratique est vieille comme le monde, utilisée dans toutes les civilisations et présente également dans la nature avec certaines espèces d'animaux. Exclusivement masculine du fait même de sa nature cette pratique n'est ni déplaisante, ni douloureuse et procure une jouissance certaine à qui sait en faire usage. En tant que femme, amoureuse du sexe et pratiquante résolue, je pense que toutes les pratiques sexuelles sont honorables tant qu'elles sont faites entre adultes consentants. Elle est également le seul moyen pour un homme de ressentir un peu la sensation que perçoit une femme qui se fait prendre. Tous les gays vous le diront, ils en tirent une grande jouissance. Enfin elle permet à tous ceux qui ont des problèmes d'érection d'arriver à la jouissance, même avec une femme, si celle-ci utilise un godemiché-ceinture. Je l'ai fait pour un ou deux de mes amants qui souhaitaient avoir une sensation homosexuelle mais préféraient ne pas coucher avec un homme (je pense et dis qu'ils avaient tort, une bonne vraie queue d'homme c'est vraiment autre chose qu'un engin en latex, n'est-ce pas mesdames !). Je la pratique et la sollicite de mon partenaire chaque fois que possible. Il suffit de la pratiquer plusieurs fois pour en tirer ensuite un plaisir incomparable et totalement différent de la pénétration vaginale. Votre amant sera délicieusement surpris si vous lui proposez la sodomie et ravi si vous lui dites "et maintenant je voudrais bien que tu m'encules ! J'adore ça !". Son étonnement fera place à une ardeur renouvelée dont vous n'aurez pas à vous plaindre et cela vous entraînera peut-être vers d'autres chemins érotiques qui vous raviront. Une préparation s'impose, surtout les premières fois. Ce que je pourrais conseiller c'est de se préparer dans sa baignoire, avec sa douchette. Vous dévisser d'abord la douchette pour ne conserver que le flexible, ensuite vous ouvrez l'eau à une température chaude mais non brûlante, vous vous adossez au fond de la baignoire, vous relevez et écartez vos cuisses. Vous pouvez à ce moment diriger doucement le jet chaud vers votre anus(et ce n'est pas le moment de jouer avec votre petite chatte, coquines !) et vous laissez un moment l'eau vous caresser. Caresse que vous prolongez ensuite avec un doigt que vous faites tourner gentiment autour de votre oeillet, puis vous précisez la caresse en forçant doucement l'entrée de votre réduit intime, faites aller et venir doucement ce doigt. Vous commencez à ressentir une sensation agréable. Introduisez ensuite, toujours avec douceur, un deuxième puis un troisième doigt. Votre passage commence à être prêt. Renouvelez cette opération chaque fois que possible et votre première sodomie (et les autres) seront un vrai plaisir !. Si vous devez faire l'amour dans les heures qui suivent je vous recommande : lorsque vous serez suffisamment élargie et si votre flexible n'a pas d'aspérités gênantes (impératif), introduisez-le délicatement dans votre cul, avec un jet très faible et rincez ainsi votre passage, l'eau sera très vite claire et votre partenaire appréciera, surtout s'il viendra vous humecter le passage avec sa langue, ce qui est, là aussi, follement délicieux. Avec votre amant utilisez sans complexe un gel intime ou un lait de toilette car l'anus n'a pas de lubrification naturelle comme son petit veinard de voisin ! Cette lubrification peut devenir un jeu sexuel très excitant ! J'ai connu des hommes qui éjaculaient sans contact rien qu'en me préparant de la sorte ! C'était frustrant sur le moment mais ma bouche savait bien les revigorer et ils n'en étaient que plus longs à jouir et donc à me donner du plaisir ensuite !. Ressentir un membre chaud, dur et doux à la fois, qui lentement vous rentre entre les reins, sentir la pulsation sanguine qui l'irrigue et le doux va-et-vient qui vous remplit le cul, provoque au fur et à mesure une excitation grandissante qui me mène à l'orgasme, orgasme qui éclate en feu d'artifice quand le jet brûlant de sperme s'éclate au plus profond de moi. Si au même moment une main, la sienne ou la mienne, qu'importe, joue avec mon minou au même moment, là il y a plaisir intense. L'anus est un muscle délicat et sensible, de même nature que les lèvres, dont la forte irrigation nerveuse peut et doit être une source de plaisir. Il est cependant un peu fragile et doit être utilisé avec délicatesse même si c'est avec passion !. Bien entendu si vous ne connaissez pas très bien votre partenaire (ou que vous le connaissiez trop bien !) l'usage d'un préservatif s'impose alors, l'absence d'explosion chaude du sperme dans votre ventre sera compensée par de la sécurité. Foutu SIDA !

Auteur: Internet

Info: Frédérique, http://vassilia.net/frederique06.htm

[ femmes-hommes ] [ éloge ]

subatomique

Des scientifiques font exploser des atomes avec un laser de Fibonacci pour créer une dimension temporelle "supplémentaire"

Cette technique pourrait être utilisée pour protéger les données des ordinateurs quantiques contre les erreurs.

(Photo avec ce texte : La nouvelle phase a été obtenue en tirant des lasers à 10 ions ytterbium à l'intérieur d'un ordinateur quantique.)

En envoyant une impulsion laser de Fibonacci à des atomes à l'intérieur d'un ordinateur quantique, des physiciens ont créé une phase de la matière totalement nouvelle et étrange, qui se comporte comme si elle avait deux dimensions temporelles.

Cette nouvelle phase de la matière, créée en utilisant des lasers pour agiter rythmiquement un brin de 10 ions d'ytterbium, permet aux scientifiques de stocker des informations d'une manière beaucoup mieux protégée contre les erreurs, ouvrant ainsi la voie à des ordinateurs quantiques capables de conserver des données pendant une longue période sans les déformer. Les chercheurs ont présenté leurs résultats dans un article publié le 20 juillet dans la revue Nature.

L'inclusion d'une dimension temporelle "supplémentaire" théorique "est une façon complètement différente de penser les phases de la matière", a déclaré dans un communiqué l'auteur principal, Philipp Dumitrescu, chercheur au Center for Computational Quantum Physics de l'Institut Flatiron, à New York. "Je travaille sur ces idées théoriques depuis plus de cinq ans, et les voir se concrétiser dans des expériences est passionnant.

Les physiciens n'ont pas cherché à créer une phase dotée d'une dimension temporelle supplémentaire théorique, ni à trouver une méthode permettant d'améliorer le stockage des données quantiques. Ils souhaitaient plutôt créer une nouvelle phase de la matière, une nouvelle forme sous laquelle la matière peut exister, au-delà des formes standard solide, liquide, gazeuse ou plasmatique.

Ils ont entrepris de construire cette nouvelle phase dans le processeur quantique H1 de la société Quantinuum, qui se compose de 10 ions d'ytterbium dans une chambre à vide, contrôlés avec précision par des lasers dans un dispositif connu sous le nom de piège à ions.

Les ordinateurs ordinaires utilisent des bits, c'est-à-dire des 0 et des 1, pour constituer la base de tous les calculs. Les ordinateurs quantiques sont conçus pour utiliser des qubits, qui peuvent également exister dans un état de 0 ou de 1. Mais les similitudes s'arrêtent là. Grâce aux lois étranges du monde quantique, les qubits peuvent exister dans une combinaison, ou superposition, des états 0 et 1 jusqu'au moment où ils sont mesurés, après quoi ils s'effondrent aléatoirement en 0 ou en 1.

Ce comportement étrange est la clé de la puissance de l'informatique quantique, car il permet aux qubits de se lier entre eux par l'intermédiaire de l'intrication quantique, un processus qu'Albert Einstein a baptisé d'"action magique à distance". L'intrication relie deux ou plusieurs qubits entre eux, connectant leurs propriétés de sorte que tout changement dans une particule entraîne un changement dans l'autre, même si elles sont séparées par de grandes distances. Les ordinateurs quantiques sont ainsi capables d'effectuer plusieurs calculs simultanément, ce qui augmente de manière exponentielle leur puissance de traitement par rapport à celle des appareils classiques.

Mais le développement des ordinateurs quantiques est freiné par un gros défaut : les Qubits ne se contentent pas d'interagir et de s'enchevêtrer les uns avec les autres ; comme ils ne peuvent être parfaitement isolés de l'environnement extérieur à l'ordinateur quantique, ils interagissent également avec l'environnement extérieur, ce qui leur fait perdre leurs propriétés quantiques et l'information qu'ils transportent, dans le cadre d'un processus appelé "décohérence".

"Même si tous les atomes sont étroitement contrôlés, ils peuvent perdre leur caractère quantique en communiquant avec leur environnement, en se réchauffant ou en interagissant avec des objets d'une manière imprévue", a déclaré M. Dumitrescu.

Pour contourner ces effets de décohérence gênants et créer une nouvelle phase stable, les physiciens se sont tournés vers un ensemble spécial de phases appelées phases topologiques. L'intrication quantique ne permet pas seulement aux dispositifs quantiques d'encoder des informations à travers les positions singulières et statiques des qubits, mais aussi de les tisser dans les mouvements dynamiques et les interactions de l'ensemble du matériau - dans la forme même, ou topologie, des états intriqués du matériau. Cela crée un qubit "topologique" qui code l'information dans la forme formée par de multiples parties plutôt que dans une seule partie, ce qui rend la phase beaucoup moins susceptible de perdre son information.

L'une des principales caractéristiques du passage d'une phase à une autre est la rupture des symétries physiques, c'est-à-dire l'idée que les lois de la physique sont les mêmes pour un objet en tout point du temps ou de l'espace. En tant que liquide, les molécules d'eau suivent les mêmes lois physiques en tout point de l'espace et dans toutes les directions. Mais si vous refroidissez suffisamment l'eau pour qu'elle se transforme en glace, ses molécules choisiront des points réguliers le long d'une structure cristalline, ou réseau, pour s'y disposer. Soudain, les molécules d'eau ont des points préférés à occuper dans l'espace et laissent les autres points vides ; la symétrie spatiale de l'eau a été spontanément brisée.

La création d'une nouvelle phase topologique à l'intérieur d'un ordinateur quantique repose également sur la rupture de symétrie, mais dans cette nouvelle phase, la symétrie n'est pas brisée dans l'espace, mais dans le temps.

En donnant à chaque ion de la chaîne une secousse périodique avec les lasers, les physiciens voulaient briser la symétrie temporelle continue des ions au repos et imposer leur propre symétrie temporelle - où les qubits restent les mêmes à travers certains intervalles de temps - qui créerait une phase topologique rythmique à travers le matériau.

Mais l'expérience a échoué. Au lieu d'induire une phase topologique à l'abri des effets de décohérence, les impulsions laser régulières ont amplifié le bruit provenant de l'extérieur du système, le détruisant moins d'une seconde et demie après sa mise en marche.

Après avoir reconsidéré l'expérience, les chercheurs ont réalisé que pour créer une phase topologique plus robuste, ils devaient nouer plus d'une symétrie temporelle dans le brin d'ion afin de réduire les risques de brouillage du système. Pour ce faire, ils ont décidé de trouver un modèle d'impulsion qui ne se répète pas de manière simple et régulière, mais qui présente néanmoins une sorte de symétrie supérieure dans le temps.

Cela les a conduits à la séquence de Fibonacci, dans laquelle le nombre suivant de la séquence est créé en additionnant les deux précédents. Alors qu'une simple impulsion laser périodique pourrait simplement alterner entre deux sources laser (A, B, A, B, A, B, etc.), leur nouveau train d'impulsions s'est déroulé en combinant les deux impulsions précédentes (A, AB, ABA, ABAAB, ABAABAB, ABAABABA, etc.).

Cette pulsation de Fibonacci a créé une symétrie temporelle qui, à l'instar d'un quasi-cristal dans l'espace, est ordonnée sans jamais se répéter. Et tout comme un quasi-cristal, les impulsions de Fibonacci écrasent également un motif de dimension supérieure sur une surface de dimension inférieure. Dans le cas d'un quasi-cristal spatial tel que le carrelage de Penrose, une tranche d'un treillis à cinq dimensions est projetée sur une surface à deux dimensions. Si l'on examine le motif des impulsions de Fibonacci, on constate que deux symétries temporelles théoriques sont aplaties en une seule symétrie physique.

"Le système bénéficie essentiellement d'une symétrie bonus provenant d'une dimension temporelle supplémentaire inexistante", écrivent les chercheurs dans leur déclaration. Le système apparaît comme un matériau qui existe dans une dimension supérieure avec deux dimensions de temps, même si c'est physiquement impossible dans la réalité.

Lorsque l'équipe l'a testé, la nouvelle impulsion quasi-périodique de Fibonacci a créé une phase topographique qui a protégé le système contre la perte de données pendant les 5,5 secondes du test. En effet, ils ont créé une phase immunisée contre la décohérence pendant beaucoup plus longtemps que les autres.

"Avec cette séquence quasi-périodique, il y a une évolution compliquée qui annule toutes les erreurs qui se produisent sur le bord", a déclaré Dumitrescu. "Grâce à cela, le bord reste cohérent d'un point de vue mécanique quantique beaucoup plus longtemps que ce à quoi on s'attendrait.

Bien que les physiciens aient atteint leur objectif, il reste un obstacle à franchir pour que leur phase devienne un outil utile pour les programmeurs quantiques : l'intégrer à l'aspect computationnel de l'informatique quantique afin qu'elle puisse être introduite dans les calculs.

"Nous avons cette application directe et alléchante, mais nous devons trouver un moyen de l'intégrer dans les calculs", a déclaré M. Dumitrescu. "C'est un problème ouvert sur lequel nous travaillons.

 

Auteur: Internet

Info: livesciences.com, Ben Turner, 17 août 2022

[ anions ] [ cations ]

paliers bayésiens

Une nouvelle preuve montre que les graphiques " expandeurs " se synchronisent

La preuve établit de nouvelles conditions qui provoquent une synchronisation synchronisée des oscillateurs connectés.

Il y a six ans, Afonso Bandeira et Shuyang Ling tentaient de trouver une meilleure façon de discerner les clusters dans d'énormes ensembles de données lorsqu'ils sont tombés sur un monde surréaliste. Ling s'est rendu compte que les équations qu'ils avaient proposées correspondaient, de manière inattendue, parfaitement à un modèle mathématique de synchronisation spontanée. La synchronisation spontanée est un phénomène dans lequel des oscillateurs, qui peuvent prendre la forme de pendules, de ressorts, de cellules cardiaques humaines ou de lucioles, finissent par se déplacer de manière synchronisée sans aucun mécanisme de coordination central.

Bandeira, mathématicien à l' École polytechnique fédérale de Zurich , et Ling, data scientist à l'Université de New York , se sont plongés dans la recherche sur la synchronisation, obtenant une série de résultats remarquables sur la force et la structure que doivent avoir les connexions entre oscillateurs pour forcer les oscillateurs. à synchroniser. Ce travail a abouti à un article d'octobre dans lequel Bandeira a prouvé (avec cinq co-auteurs) que la synchronisation est inévitable dans des types spéciaux de réseaux appelés graphes d'expansion, qui sont clairsemés mais également bien connectés.

Les graphiques expanseurs s'avèrent avoir de nombreuses applications non seulement en mathématiques, mais également en informatique et en physique. Ils peuvent être utilisés pour créer des codes correcteurs d’erreurs et pour déterminer quand les simulations basées sur des nombres aléatoires convergent vers la réalité qu’elles tentent de simuler. Les neurones peuvent être modélisés dans un graphique qui, selon certains chercheurs, forme un expanseur, en raison de l'espace limité pour les connexions à l'intérieur du cerveau. Les graphiques sont également utiles aux géomètres qui tentent de comprendre comment parcourir des surfaces compliquées , entre autres problèmes.

Le nouveau résultat " donne vraiment un aperçu considérable des types de structures graphiques qui vont garantir la synchronisation ", a déclaré Lee DeVille , un mathématicien de l'Université de l'Illinois qui n'a pas participé aux travaux. 

Synchronisation douce-amère         

"La synchronisation est vraiment l'un des phénomènes fondamentaux de la nature", a déclaré Victor Souza , un mathématicien de l'Université de Cambridge qui a travaillé avec Bandeira sur l'article. Pensez aux cellules stimulateurs cardiaques de votre cœur, qui synchronisent leurs pulsations via des signaux électriques. Lors d'expériences en laboratoire, "vous pouvez faire vibrer des centaines ou des milliers de cellules embryonnaires de stimulateur cardiaque à l'unisson", a déclaré Steven Strogatz , mathématicien à l'Université Cornell et autre co-auteur. " C'est un peu effrayant parce que ce n'est pas un cœur entier ; c'est juste au niveau des cellules."

En 1975, le physicien japonais Yoshiki Kuramoto a introduit un modèle mathématique décrivant ce type de système. Son modèle fonctionne sur un réseau appelé graphe, où les nœuds sont reliés par des lignes appelées arêtes. Les nœuds sont appelés voisins s’ils sont liés par une arête. Chaque arête peut se voir attribuer un numéro appelé poids qui code la force de la connexion entre les nœuds qu’elle connecte.

Dans le modèle de synchronisation de Kuramoto, chaque nœud contient un oscillateur, représenté par un point tournant autour d'un cercle. Ce point montre, par exemple, où se trouve une cellule cardiaque dans son cycle de pulsation. Chaque oscillateur tourne à sa propre vitesse préférée. Mais les oscillateurs veulent également correspondre à leurs voisins, qui peuvent tourner à une fréquence différente ou à un moment différent de leur cycle. (Le poids du bord reliant deux oscillateurs mesure la force du couplage entre eux.) S'écarter de ces préférences contribue à l'énergie dépensée par un oscillateur. Le système tente d'équilibrer tous les désirs concurrents en minimisant son énergie totale. La contribution de Kuramoto a été de simplifier suffisamment ces contraintes mathématiques pour que les mathématiciens puissent progresser dans l'étude du système. Dans la plupart des cas, de tels systèmes d’équations différentielles couplées sont pratiquement impossibles à résoudre.

Malgré sa simplicité, le modèle Kuramoto s'est révélé utile pour modéliser la synchronisation des réseaux, du cerveau aux réseaux électriques, a déclaré Ginestra Bianconi , mathématicienne appliquée à l'Université Queen Mary de Londres. "Dans le cerveau, ce n'est pas particulièrement précis, mais on sait que c'est très efficace", a-t-elle déclaré.

"Il y a ici une danse très fine entre les mathématiques et la physique, car un modèle qui capture un phénomène mais qui est très difficile à analyser n'est pas très utile", a déclaré Souza.

Dans son article de 1975, Kuramoto supposait que chaque nœud était connecté à tous les autres nœuds dans ce qu'on appelle un graphe complet. À partir de là, il a montré que pour un nombre infini d’oscillateurs, si le couplage entre eux était suffisamment fort, il pouvait comprendre leur comportement à long terme. Faisant l'hypothèse supplémentaire que tous les oscillateurs avaient la même fréquence (ce qui en ferait ce qu'on appelle un modèle homogène), il trouva une solution dans laquelle tous les oscillateurs finiraient par tourner simultanément, chacun arrondissant le même point de son cercle exactement au même endroit. en même temps. Même si la plupart des graphiques du monde réel sont loin d'être complets, le succès de Kuramoto a conduit les mathématiciens à se demander ce qui se passerait s'ils assouplissaient ses exigences.  

Mélodie et silence

Au début des années 1990, avec son élève Shinya Watanabe , Strogatz a montré que la solution de Kuramoto était non seulement possible, mais presque inévitable, même pour un nombre fini d'oscillateurs. En 2011, Richard Taylor , de l'Organisation australienne des sciences et technologies de la défense, a renoncé à l'exigence de Kuramoto selon laquelle le graphique devait être complet. Il a prouvé que les graphes homogènes où chaque nœud est connecté à au moins 94 % des autres sont assurés de se synchroniser globalement. Le résultat de Taylor avait l'avantage de s'appliquer à des graphes avec des structures de connectivité arbitraires, à condition que chaque nœud ait un grand nombre de voisins.

En 2018, Bandeira, Ling et Ruitu Xu , un étudiant diplômé de l'Université de Yale, ont abaissé à 79,3 % l'exigence de Taylor selon laquelle chaque nœud doit être connecté à 94 % des autres. En 2020, un groupe concurrent a atteint 78,89 % ; en 2021, Strogatz, Alex Townsend et Martin Kassabov ont établi le record actuel en démontrant que 75 % suffisaient.

Pendant ce temps, les chercheurs ont également attaqué le problème dans la direction opposée, en essayant de trouver des graphiques hautement connectés mais non synchronisés globalement. Dans une série d'articles de 2006 à 2022 , ils ont découvert graphique après graphique qui pourraient éviter la synchronisation globale, même si chaque nœud était lié à plus de 68 % des autres. Beaucoup de ces graphiques ressemblent à un cercle de personnes se tenant la main, où chaque personne tend la main à 10, voire 100 voisins proches. Ces graphiques, appelés graphiques en anneaux, peuvent s'installer dans un état dans lequel chaque oscillateur est légèrement décalé par rapport au suivant.

De toute évidence, la structure du graphique influence fortement la synchronisation. Ling, Xu et Bandeira sont donc devenus curieux des propriétés de synchronisation des graphiques générés aléatoirement. Pour rendre leur travail précis, ils ont utilisé deux méthodes courantes pour construire un graphique de manière aléatoire.

Le premier porte le nom de Paul Erdős et Alfréd Rényi, deux éminents théoriciens des graphes qui ont réalisé des travaux fondateurs sur le modèle. Pour construire un graphique à l'aide du modèle Erdős-Rényi, vous commencez avec un groupe de nœuds non connectés. Ensuite, pour chaque paire de nœuds, vous les reliez au hasard avec une certaine probabilité p . Si p vaut 1 %, vous liez les bords 1 % du temps ; si c'est 50 %, chaque nœud se connectera en moyenne à la moitié des autres.

Si p est légèrement supérieur à un seuil qui dépend du nombre de nœuds dans le graphique, le graphique formera, avec une très grande probabilité, un réseau interconnecté (au lieu de comprendre des clusters qui ne sont pas reliés). À mesure que la taille du graphique augmente, ce seuil devient minuscule, de sorte que pour des graphiques suffisamment grands, même si p est petit, ce qui rend le nombre total d'arêtes également petit, les graphiques d'Erdős-Rényi seront connectés.

Le deuxième type de graphe qu’ils ont considéré est appelé graphe d -régulier. Dans de tels graphes, chaque nœud a le même nombre d’arêtes, d . (Ainsi, dans un graphe 3-régulier, chaque nœud est connecté à 3 autres nœuds, dans un graphe 7-régulier, chaque nœud est connecté à 7 autres, et ainsi de suite.)

(Photo avec schéma)

Les graphiques bien connectés bien qu’ils soient clairsemés (n’ayant qu’un petit nombre d’arêtes) sont appelés graphiques d’expansion. Celles-ci sont importantes dans de nombreux domaines des mathématiques, de la physique et de l'informatique, mais si vous souhaitez construire un graphe d'expansion avec un ensemble particulier de propriétés, vous constaterez qu'il s'agit d'un " problème étonnamment non trivial ", selon l'éminent mathématicien. Terry Tao. Les graphes d'Erdős-Rényi, bien qu'ils ne soient pas toujours extensibles, partagent bon nombre de leurs caractéristiques importantes. Et il s'avère cependant que si vous construisez un graphe d -régulier et connectez les arêtes de manière aléatoire, vous obtiendrez un graphe d'expansion.

Joindre les deux bouts

En 2018, Ling, Xu et Bandeira ont deviné que le seuil de connectivité pourrait également mesurer l'émergence d'une synchronisation globale : si vous générez un graphique d'Erdős-Rényi avec p juste un peu plus grand que le seuil, le graphique devrait se synchroniser globalement. Ils ont fait des progrès partiels sur cette conjecture, et Strogatz, Kassabov et Townsend ont ensuite amélioré leur résultat. Mais il subsiste un écart important entre leur nombre et le seuil de connectivité.

En mars 2022, Townsend a rendu visite à Bandeira à Zurich. Ils ont réalisé qu'ils avaient une chance d'atteindre le seuil de connectivité et ont fait appel à Pedro Abdalla , un étudiant diplômé de Bandeira, qui à son tour a enrôlé son ami Victor Souza. Abdalla et Souza ont commencé à peaufiner les détails, mais ils se sont rapidement heurtés à des obstacles.

Il semblait que le hasard s’accompagnait de problèmes inévitables. À moins que p ne soit significativement plus grand que le seuil de connectivité, il y aurait probablement des fluctuations sauvages dans le nombre d'arêtes de chaque nœud. L'un peut être attaché à 100 arêtes ; un autre pourrait être attaché à aucun. "Comme pour tout bon problème, il riposte", a déclaré Souza. Abdalla et Souza ont réalisé qu'aborder le problème du point de vue des graphiques aléatoires ne fonctionnerait pas. Au lieu de cela, ils utiliseraient le fait que la plupart des graphes d’Erdős-Rényi sont des expanseurs. "Après ce changement apparemment innocent, de nombreuses pièces du puzzle ont commencé à se mettre en place", a déclaré Souza. "En fin de compte, nous obtenons un résultat bien meilleur que ce à quoi nous nous attendions." Les graphiques sont accompagnés d'un nombre appelé expansion qui mesure la difficulté de les couper en deux, normalisé à la taille du graphique. Plus ce nombre est grand, plus il est difficile de le diviser en deux en supprimant des nœuds.

Au cours des mois suivants, l’équipe a complété le reste de l’argumentation en publiant son article en ligne en octobre. Leur preuve montre qu'avec suffisamment de temps, si le graphe a suffisamment d'expansion, le modèle homogène de Kuramoto se synchronisera toujours globalement.

Sur la seule route

L’un des plus grands mystères restants de l’étude mathématique de la synchronisation ne nécessite qu’une petite modification du modèle présenté dans le nouvel article : que se passe-t-il si certaines paires d’oscillateurs se synchronisent, mais que d’autres s’en écartent ? Dans cette situation, " presque tous nos outils disparaissent immédiatement ", a déclaré Souza. Si les chercheurs parviennent à progresser sur cette version du problème, ces techniques aideront probablement Bandeira à résoudre les problèmes de regroupement de données qu’il avait entrepris de résoudre avant de se tourner vers la synchronisation.

Au-delà de cela, il existe des classes de graphiques outre les extensions, des modèles plus complexes que la synchronisation globale et des modèles de synchronisation qui ne supposent pas que chaque nœud et chaque arête sont identiques. En 2018, Saber Jafarpour et Francesco Bullo de l'Université de Californie à Santa Barbara ont proposé un test de synchronisation globale qui fonctionne lorsque les rotateurs n'ont pas de poids ni de fréquences préférées identiques. L'équipe de Bianconi et d'autres ont travaillé avec des réseaux dont les liens impliquent trois, quatre nœuds ou plus, plutôt que de simples paires.

Bandeira et Abdalla tentent déjà d'aller au-delà des modèles Erdős-Rényi et d -regular vers d'autres modèles de graphes aléatoires plus réalistes. En août dernier, ils ont partagé un article , co-écrit avec Clara Invernizzi, sur la synchronisation dans les graphes géométriques aléatoires. Dans les graphes géométriques aléatoires, conçus en 1961, les nœuds sont dispersés de manière aléatoire dans l'espace, peut-être sur une surface comme une sphère ou un plan. Les arêtes sont placées entre des paires de nœuds s'ils se trouvent à une certaine distance les uns des autres. Leur inventeur, Edgar Gilbert, espérait modéliser des réseaux de communication dans lesquels les messages ne peuvent parcourir que de courtes distances, ou la propagation d'agents pathogènes infectieux qui nécessitent un contact étroit pour se transmettre. Des modèles géométriques aléatoires permettraient également de mieux capturer les liens entre les lucioles d'un essaim, qui se synchronisent en observant leurs voisines, a déclaré Bandeira.

Bien entendu, relier les résultats mathématiques au monde réel est un défi. "Je pense qu'il serait un peu mensonger de prétendre que cela est imposé par les applications", a déclaré Strogatz, qui a également noté que le modèle homogène de Kuramoto ne peut jamais capturer la variation inhérente aux systèmes biologiques. Souza a ajouté : " Il y a de nombreuses questions fondamentales que nous ne savons toujours pas comment résoudre. C'est plutôt comme explorer la jungle. " 



 

Auteur: Internet

Info: https://www.quantamagazine.org - Leïla Sloman, 24 juillet 2023

[ évolution ]