Points saillants de la recherche

Un nouvel éclairage sur le trou noir de M87

Le consortium du télescope EHT (Event Horizon Telescope — Télescope Horizon des événements) a publié une nouvelle image, en lumière polarisée, du trou noir situé au cœur de la galaxie M87, révélant la structure du champ magnétique autour de l’horizon des événements.

« Le télescope EHT a toujours été à la fine pointe de la radioastronomie. C’est une sorte d’incubateur de haute technologie pour la science », dit Avery Broderick, titulaire de la chaire Famille-Delaney-John-Archibald-Wheeler de l’Institut Périmètre. « Les algorithmes que nous avons mis au point pour produire les images en lumière polarisée les plus précises de l’histoire du domaine pourront servir dans des contextes moins exigeants et révéler des champs magnétiques partout dans l’univers. » [traduction]
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DESI lance un programme de 5 ans pour mieux comprendre l’univers

Le consortium international DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument – Spectroscope de l’énergie sombre), qui vise à élucider le mystère de l’énergie sombre et à compléter notre carte 3D de l’univers, a officiellement commencé ses travaux le 17 mai.

« DESI est un nouvel instrument scientifique, monté sur un télescope rénové, qui mesure les distances entre la Terre et les galaxies », explique Dustin Lang, informaticien à l’Institut Périmètre et l’un des chercheurs qui ont réalisé les intenses travaux de développement de logiciels et de collecte de données nécessaires pour rendre possibles les observations de DESI. Il y a eu des relevés de galaxies dans le passé — plus récemment SDSS (Sloan Digital Sky Survey – Relevé numérique du ciel de la Fondation Sloan) —, mais DESI est 20 fois plus puissant que SDSS.

« Tous les éléments de la conception de DESI visent à effectuer rapidement un grand nombre de mesures, poursuit M. Lang. Nous produisons d’énormes quantités de données galactiques. » [traduction]
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Le télescope CHIME détecte plus de 500 mystérieux sursauts radio rapides

L’équipe du télescope canadien CHIME a annoncé avoir détecté 535 nouveaux sursauts radio rapides (SRR) au cours de sa première année d’exploitation (en 2018 et 2019) — ce qui en fait de loin le meilleur chasseur au monde de ces mystérieuses explosions lointaines. L’équipe scientifique du télescope CHIME, qui comprend des chercheurs de l’Institut Périmètre, recevra le prix Lancelot-M.-Berkeley 2022 du New York Community Trust pour des travaux méritoires en astronomie.

« En adaptant le télescope CHIME et ses logiciels existants, et en ajoutant le module personnalisé CHIME-SRR, nous avons pu balayer sans interruption de grands pans du ciel à la recherche de SRR et faire en sorte que des détections occasionnelles deviennent un flot continu de découvertes » [traduction], déclare Dustin Lang, informaticien à l’Institut Périmètre.
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Les réseaux neuronaux atteignent de nouveaux sommets d’optimisation

Estelle Inack, titulaire de la bourse Francis-Kofi-Allotey à l’Institut Périmètre, a mis au point un réseau neuronal qui peut aider à trouver la meilleure solution lorsqu’un problème est complexe et que de nombreuses solutions sont possibles. De plus, elle a lancé une nouvelle entreprise!
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La voie enneigée vers une percée concernant les mousses de spin

« Notre rêve est de simuler un immense espace-temps, un nombre considérable de morceaux d’espace-temps ». dit Bianca Dittrich, professeure à l’Institut Périmètre. « On peut ensuite se poser diverses questions : Comment ces morceaux s’assemblent-ils? Peuvent-ils former un trou noir de Schwarzschild? Peuvent-ils produire des ondes gravitationnelles? » [traduction] M^me Dittrich et ses collaborateurs sont à la veille de pouvoir mener le premier test numérique de la théorie dite de la gravitation quantique à boucles, élaborée il y a 30 ans.
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Des chercheurs réussissent la première simulation quantique de baryons

Une équipe de chercheurs dirigée par Christine Muschik, professeure associée à l’Institut Périmètre et professeure adjointe à l’Institut d'informatique quantique (IQC) de l’Université de Waterloo, vient d’effectuer la toute première simulation de baryons dans un ordinateur quantique.
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Personnes et réalisations

Michael Serbinis devient président du conseil d’administration de l’Institut Périmètre

En mai, Michael Serbinis, entrepreneur en série et figure importante en technologie à l’échelle mondiale, a été désigné comme nouveau président du conseil d’administration de l’Institut Périmètre. Depuis le début, ce rôle était tenu par Mike Lazaridis, fondateur de l’Institut (et maintenant président émérite fondateur). M. Serbinis a travaillé avec Elon Musk chez Zip2, puis a cofondé et développé les entreprises Kobo, Critical Path, DocSpace, et plus récemment League.

« Mike Serbinis représente ce que le Canada a de mieux comme jeunes à l’avant-garde de la technologie », déclare Robert Myers, directeur de l’Institut Périmètre. « C’est un bâtisseur trempé dans la science, et il apporte l’énergie et l’audace dont l’Institut Périmètre a besoin pour construire un avenir meilleur. » [traduction]

Mike Serbinis voit l’Institut Périmètre comme un projet d’un siècle : « L’Institut Périmètre constitue un investissement à long terme dont les rendements vont croître de manière exponentielle. Les travaux effectués ici donneront de profonds résultats — non seulement pour l’avenir de la technologie, mais aussi pour celui du Canada et de toute l’humanité. » [traduction]

En octobre, le Calgary Herald a publié une lettre d’opinion de Michael Serbinis intitulée It’s time to double-down on Canadian science and tech investment (Il est temps de miser double sur la science et la technologie canadiennes).

Renseignez-vous sur le parcours qui a mené Michael Serbinis à l’Institut Périmètre.

Nouveaux rôles et nouveaux visages

Trois femmes tiennent de nouveaux rôles au sein du conseil d'administration de l'Institut Périmètre : Jane Kinney devient vice-présidente du conseil d’administration, alors que Gabriela González, de l’Université d’État de Louisiane, et Donna Strickland, de l’Université de Waterloo et lauréate d’un prix Nobel, deviennent membres du conseil d’administration. « Je crois qu’il est important pour l’avenir de la science de susciter l’enthousiasme des gens » [traduction], dit M^me Strickland.

Paul Smith s'est également joint à l'Institut Périmètre à titre de nouveau chef de l’exploitation et directeur administratif. Fort d’une longue expérience en recherche scientifique et en gestion, M. Smith est titulaire de 78 brevets d’invention.

La cosmologiste théoricienne Katherine (Katie) Mack se joint à l’Institut Périmètre à titre de première titulaire de la chaire Hawking de cosmologie et de communication scientifique. Auteure à succès de The End of Everything (La fin de tout), M^me Mack a accordé pendant toute sa carrière beaucoup d’importance à la diffusion de la science dans le grand public.

Dominic Else, étoile montante dans le domaine de la théorie de la matière quantique, s’est récemment joint au corps professoral de l’Institut Périmètre, où il collaborera avec des scientifiques du Centre Clay-Riddell de recherches sur la matière quantique. L’Institut félicite M. Else, colauréat du prix Nouveaux horizons en physique (New Horizons in Physics) 2022 pour des percées réalisées dans l’étude de la matière quantique.

Deux chercheurs se sont joints à l’Institut Périmètre à titre de professeurs associés. Le physicien mathématicien Theo-Johnson Freyd, nommé conjointement avec l’Université Dalhousie, a été récemment désigné comme un membre fondateur de l'équipe de la Fondation Simons sur les symétries génériques. Anton Burkov, physicien théoricien de la matière quantique et professeur à l’Université de Waterloo, travaillera en étroite collaboration avec des scientifiques du Centre Clay-Riddell de recherches sur la matière quantique de l’Institut Périmètre.

Appui visionnaire de la Province de l’Ontario

En novembre, l’honorable Jill Dunlop, ministre des Collèges et Universités de l’Ontario, a officiellement annoncé l’octroi de 24 millions de dollars à l’Institut Périmètre pour soutenir ses activités de recherche, de formation et de diffusion des connaissances.

« La province de l'Ontario s'est engagée à soutenir des travaux avant-gardistes qui contribueront à faire en sorte qu’elle demeure un chef de file en matière de sciences, de technologie et d'innovation de pointe, et qu'elle soit une collectivité de choix pour la recherche scientifique », a déclaré M^me Dunlop lors de sa visite à l’Institut Périmètre le 9 novembre.

« Grâce à cet investissement, la province sera en meilleure position pour attirer, développer et retenir des chercheurs talentueux afin que nous puissions continuer à faire des avancées majeures et à résoudre les problèmes complexes auxquels nous sommes confrontés aujourd'hui, ici même en Ontario. »

Prix et distinctions

Des chercheurs de l’Institut Périmètre ont obtenu des marques de reconnaissance pour avoir fait avancer la physique dans d’importantes nouvelles directions.

Deux scientifiques de l’Institut Périmètre font partie des chercheurs les plus cités au monde. L’édition 2021 de la liste des chercheurs les plus cités, publiée par Clarivate Analytics, comprend Robert Myers, directeur de l’Institut Périmètre, et le professeur associé Will Percival, également professeur à l’Université de Waterloo et directeur du Centre d’astrophysique de Waterloo.

Roger Melko, professeur associé à l’Institut Périmètre, s’est vu attribuer cette année la médaille Brockhouse. Remise par l’Association canadienne des physiciens et physiciennes (ACP) et la Division de la physique de la matière condensée et des matériaux (DPMCM), cette médaille récompense M. Melko « pour ses travaux sur la compréhension théorique des systèmes quantiques à N corps grâce à des simulations informatiques à grande échelle. » [traduction]

L’équipe de sursauts radio rapides (SRR) du télescope CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment – Expérience canadienne de cartographie d’intensité de l’hydrogène) recevra le prix Lancelot-M.-Berkeley 2022 du New York Community Trust pour des travaux méritoires en astronomie. CHIME est devenu le chasseur de SRR le plus prolifique au monde, en grande partie grâce au logiciel mis au point par une équipe dirigée par Kendrick Smith, titulaire de la chaire Famille-Daniel-James-Peebles de physique théorique à l’Institut Périmètre.

Le consortium du télescope EHT (Event Horizon Telescope – Télescope Horizon des événements), qui comprend des membres de l’initiative EHT de l’Institut Périmètre, a reçu le Group Achievement Award (Prix pour une réalisation collective) 2021 en astrophysique de la Société royale d'astronomie du Royaume-Uni. Avery Broderick, scientifique du consortium du télescope EHT et titulaire de la chaire Famille-Delaney-John-Archibald-Wheeler de l’Institut Périmètre, fait partie des premiers récipiendaires du Prix d’excellence en recherche scientifique de la Faculté des Sciences de l’Université de Waterloo.

Timothy Hsieh, professeur à l’Institut Périmètre, a eu l’honneur de recevoir une bourse de nouveau chercheur du ministère des Collèges et Universités de l’Ontario. La subvention de 140 000 $ aidera M. Hsieh à faire avancer ses recherches, qui font le pont entre théorie et expérimentation à la fine pointe du domaine de la matière quantique.

Trajectoires de carrière en physique

Même si cela peut paraître surprenant, les intérêts des scientifiques en recherche fondamentale et ceux des entreprises de technologie ne sont pas si éloignés. Explorez ces points de rencontre entre théorie et applications.

Que ce soit à 2 kilomètres sous terre dans le laboratoire SNOLAB, dans les vénérables couloirs de l’Université de Cambridge, ou dans le monde très techno de Waterloo ou de la Silicon Valley, une carrière en physique peut mener n'importe où. C’est ce que les étudiants de l’Institut Périmètre ont appris au cours de 2 activités de développement de carrière.

Susama Agarwala s’est servie des mathématiques appliquées pour orienter la discussion sur les raisons pour lesquelles des femmes quittent la physique.

Renseignez-vous sur les initiatives de l’Institut Périmètre en matière d'inclusion, de diversité, d’équité et d’accessibilité, vérifiez les emplois actuellement disponibles, et prenez connaissance de ressources et de réussites concernant des carrières en milieu universitaire et dans le secteur privé.

Formation et diffusion des connaissances

Des scientifiques en herbe et des enseignants du monde entier entrent en contact

En 2020-2021, PSI (Perimeter Scholars International – Boursiers internationaux de l’Institut Périmètre), programme intensif d’un an menant à une maîtrise en physique théorique, s’est tenu pour la première fois entièrement en ligne. La promotion de cette année comprenait 21 étudiants de 14 pays. Huit de ces étudiants poursuivent des études de doctorat à l’Institut Périmètre, alors que les autres empruntent divers parcours à titre de chercheurs, entrepreneurs ou innovateurs.

De l’Afrique du Sud à Waterloo, en passant par le Chili, des élèves du secondaire ont trouvé leur communauté — et créé des liens qui pourraient durer toute la vie — à l’École internationale d'été pour jeunes physiciens et physiciennes de l’Institut Périmètre.

La physique peut être une matière intimidante, en pleine évolution et difficile à enseigner. Mais avec des activités intéressantes et des outils faciles à utiliser, les 40 enseignants qui ont participé au camp en ligne pour enseignants organisé par l’Institut Périmètre font maintenant de la physique sans crainte. « Les plans de cours et leurs trousses sont tout à fait éprouvés » [traduction], dit Hayley McKay, enseignante de l’Alberta.

Pour souligner la Journée internationale des femmes et des filles de science, l’Institut Périmètre a organisé une séance de questions et réponses avec 4 femmes dont les recherches vont des profondeurs de l’océan jusqu’aux confins de l’univers. Pour la première fois, la conférence Inspiring Future Women in Science (Inspirer les futures scientifiques) a eu lieu entièrement en ligne; elle a pu être suivie par plus de 450 élèves, étudiants et enseignants de 25 pays.

Choses amusantes

Cet automne, l’Institut Périmètre a lancé son premier concours de physique maison — concours en ligne amusant, aux enjeux peu élevés, au cours duquel des membres du réseau des enseignants de l’Institut Périmètre ont soumis leur meilleure démonstration de science maison.

Les membres du public ont voté pour leur vidéo préférée. La victoire est allée à La fête des particules chaudes, par Sonia Castro, enseignante de physique au secondaire de Bogota, en Colombie. Visionnez sa vidéo gagnante :

Pendant les Jeux olympiques d’été, nous avons publié une Tranche d’IP sur la physique des Olympiques, accompagnée d’une affiche téléchargeable gratuite. L’Institut Périmètre offre maintenant plus de 20 affiches gratuites mettant en vedette des concepts scientifiques, des physiciennes et des curiosités scientifiques.

Êtes-vous un génie à propos d’Einstein? Testez vos connaissances avec le jeu questionnaire de l'Institut Périmètre sur le célèbre physicien, et voyez jusqu’à quel point vous réussissez nos autres jeux questionnaires scientifiques.

Conférences publiques webdiffusées

Malgré les difficultés dues aux restrictions liées à la pandémie, la longue tradition de conférences publiques de l’Institut Périmètre s’est poursuivie avec une série d’exposés virtuels fascinants donnés par des scientifiques de renommée internationale.

Voici une émission webdiffusée de l’Institut Périmètre, avec Katie Mack, qui se joindra à l’Institut en juin 2022 à titre de première titulaire de la chaire Hawking de cosmologie et de communication scientifique :

Voici d’autres sujets fascinants qui ont été abordés dans le cadre de la série de conférences publiques de l’Institut :

• ce que nous savons actuellement sur la nature de la matière sombre et des trous noirs — conférence de Priyamvada Natarajan sur l'univers invisible;
• l’immensité de l’espace — conférence de Will Percival, professeur associé à l’Institut Périmètre, sur la cartographie de l'univers avec eBOSS;
• les mécanismes mathématiques, physiques et biologiques de la morphogenèse, avec L. Mahadevan;
• les mathématiques fascinantes qui fournissent une solution au problème du mariage stable, avec Emily Riehl;
• un nouveau point de vue sur l'univers, à partir du pôle Sud de la Terre, avec Naoko Kurahashi Neilson, de l’observatoire de neutrinos IceCube, en Antarctique;
• les secrets de l'univers, avec le physicien Manuel Calderón de la Barca Sánchez, en vedette dans un documentaire.