Premier diagramme de phase d’un supersolide à température finie —


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    Les supersolides sont un domaine de recherche relativement nouveau et passionnant. Ils présentent à la fois des propriétés solides et superfluides. En 2019, trois groupes de recherche ont pu démontrer cet état pour la première fois sans aucun doute dans des gaz quantiques ultrafroids, parmi lesquels le groupe de recherche dirigé par Francesca Ferlaino du Département de physique expérimentale de l’Université d’Innsbruck et l’Institut d’optique quantique ÖAW et l’information quantique (IQOQI) à Innsbruck.

    En 2021, l’équipe de Francesca Ferlaino a étudié en détail le cycle de vie des états supersolides dans un gaz dipolaire d’atomes de dysprosium. Ils ont observé quelque chose d’inattendu : “Nos données suggèrent qu’une augmentation de la température favorise la formation de structures supersolides”, raconte Claudia Politi de l’équipe de Francesca Ferlaino. “Ce comportement surprenant a été un coup de pouce important pour la théorie, qui n’avait auparavant accordé que peu d’attention aux fluctuations thermiques dans ce contexte.”

    Les scientifiques d’Innsbruck se sont joints au groupe théorique danois dirigé par Thomas Pohl pour explorer l’effet des fluctuations thermiques. Ils ont développé et publié dans Communication Nature un modèle théorique qui peut expliquer les résultats expérimentaux et souligne la thèse selon laquelle le chauffage du liquide quantique peut conduire à la formation d’un cristal quantique. Le modèle théorique montre que lorsque la température augmente, ces structures peuvent se former plus facilement.

    “Avec le nouveau modèle, nous avons maintenant pour la première fois un diagramme de phase qui montre la formation d’un état supersolide en fonction de la température”, se réjouit Francesca Ferlaino. “Le comportement surprenant, qui contredit notre observation quotidienne, provient de la nature anisotrope de l’interaction dipôle-dipôle des atomes fortement magnétiques du dysprosium.”

    La recherche est une étape importante vers une meilleure compréhension des états supersolides de la matière et a été financée par le Fonds scientifique autrichien FWF, le Conseil européen de la recherche ERC et l’Union européenne, entre autres.

    Houssen Moshinaly

    Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009.

    Blogueur et essayiste, j'ai écrit 9 livres sur différents sujets comme la corruption en science, les singularités technologiques ou encore des fictions. Je propose aujourd'hui des analyses politiques et géopolitiques sur le nouveau monde qui arrive. J'ai une formation de rédaction web et une longue carrière de prolétaire.

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