La lumière transformée en gaz va-t-elle révolutionner la physique quantique ? – Actualités scientifiques.it

Une équipe de physiciens a mené une expérience intéressante dans laquelle ils ont réussi à créer un gaz unidimensionnel constitué de lumière, ouvrant ainsi de nouvelles possibilités pour étudier les effets quantiques. Les résultats ont été publiés dans la revue Physique naturelle.^[1]

Piéger la lumière dans une forme unidimensionnelle

Des chercheurs de l’Université de Bonn, en collaboration avec l’Université Kaiserslautern-Landau (RPTU), ont réussi à créer un gaz unidimensionnel à l’aide de photons. Cette nouvelle expérience offre de nouvelles perspectives sur la mécanique quantique et le comportement de la lumière dans des conditions extrêmes. En concentrant les photons dans un espace confiné et en les refroidissant, les scientifiques ont pu produire un gaz lumineux. Ce développement confirme non seulement les prédictions théoriques sur les états quantiques, mais ouvre également la voie à de nouvelles méthodes pour explorer les effets quantiques.

Conteneurs microscopiques et comportement des photons

L’expérience a été rendue possible en piégeant les photons dans de petits récipients remplis de solutions colorantes. À l’aide de lasers, les photons rebondissaient entre des parois réfléchissantes et se refroidissaient progressivement pour former un gaz condensé. La dimensionnalité de ce gaz photonique était contrôlée en modifiant la structure des surfaces réfléchissantes, piégeant le gaz dans une ou deux dimensions.

Les chercheurs ont comparé ce comportement à un jet d’eau dans une gouttière, où plus l’espace est étroit, plus le mouvement de l’eau est limité. De même, le gaz photonique s’est comporté de manière plus unidimensionnelle à mesure que l’espace se rétrécissait.

Fluctuations quantiques et applications futures

L’une des principales conclusions de l’étude est que dans les systèmes unidimensionnels, les fluctuations quantiques ont un impact plus important, « maculant » le point de condensation généralement observé dans les dimensions supérieures. Bien que cette recherche reste du domaine de la science fondamentale, elle présente un potentiel d’applications technologiques futures dans le domaine de l’optique quantique.

Connaissances

1. Traversée dimensionnelle dans un gaz quantique de lumière | Physique naturelle