PHOTONS PROCHES DU ZÉRO ABSOLU
L'objet physique inédit créé par des chercheurs allemands, des «superphotons», permettrait de graver plus finement que le
laser les puces électroniques
La prouesse expérimentale est formidable. Presque incroyable. Une équipe de physiciens de l'Université de Bonn, est parvenue à créer un objet physique inédit dont la théorie supposait pourtant l'existence il y a un siècle : il s'agit d'un condensat Bose-Einstein constitué de photons.
Pour dire les choses plus simplement, ils ont réussi à refroidir des grains de lumière jusqu'à atteindre une température près du zéro absolu dans un espace si restreint qu'ils ont fini par se comporter comme une grosse particule unique.
Celle-ci fut nommée «super-photon» et bouleversa le monde de la physique expérimentale.
Jusqu'à présent, les physiciens étaient certains que «condenser» des photons serait impossible. Une théorie élaborée par Satyendra Nase Bose et Albert Einstein, dans les années 1920 prévoyait pourtant l'existence d'un état de la matière particulier proche du zéro absolu (moins 273 Celsius) auquel les atomes et aussi les photons pouvaient accéder.
Cet état appelé «condensé» prévoyait que les éléments constitutifs de la matière aligneraient leurs propriétés sur celles des voisins. Après des premières preuves expérimentales en 1937, les premiers condensats de gaz étaient créés artificiellement
en 1995.
Parvenir au même résultat avec des photons tenaient alors de l'inatteignable graal. Ces particules ont tendance à disparaître d'autant plus vite que la température diminue.
Parvenir à les refroidir autant tenait de la gageure. La ruse expérimentale de l'équipe allemande est à la mesure du défi qui leur était proposé.
Ils ont utilisé un colorant placé entre deux miroirs. Ce composé chimique refroidi est capable de capter les photons envoyés par les scientifiques avant de les recracher, bien plus froid, vers les surfaces réfléchissantes concaves. Cette géométrie permet de concentrer les grains de lumière en un point bien précis. La remarquable simplicité du système a laissé pantois le pris Nobel de physique Wolfgang Ketterie.
Peut-on déjà imaginer des applications aux super-photons? À ce stade, il convient de rester prudent. Les expérimentateurs allemands croient toutefois que leur innovante technique va permettre de créer des lasers d'un nouveau type, bien plus précis que ceux existants.
Un super laser de «superlumière» serait si précis qu'il permettrait de franchir un nouveau palier de miniaturisation dans le domaine des puces électroniques ou de composant en silicium. Le chemin à parcourir avant que ce type d'instrument ne voit le
jour semble toutefois encore bien long.