La supersolidité est un état unique de la matière dans lequel un matériau présente simultanément des caractéristiques superfluides et solides. Dans un superfluide, les atomes circulent sans aucune résistance, tandis que dans un solide, ils sont maintenus dans des positions fixes. Les supersolides, quant à eux, possèdent les propriétés des deux phases, permettant la propagation des ondes sonores et l'existence d'un ordre à longue portée.
Les trois équipes, dirigées par des chercheurs de l’Université d’Innsbruck, de l’Université Rice et du Flatiron Institute, ont travaillé avec des gaz quantiques dipolaires, où les particules ont un moment dipolaire électrique non nul. En contrôlant soigneusement les interactions entre ces atomes dipolaires et la force du champ magnétique, les équipes ont pu créer des conditions favorables à l’émergence de la supersolidité.
Les chercheurs ont utilisé différentes techniques expérimentales pour sonder les propriétés des gaz quantiques dipolaires. L'équipe d'Innsbruck a utilisé la spectroscopie de Bragg pour mesurer la vitesse du son et étudier les excitations collectives dans le système. Les chercheurs de l’Université Rice ont utilisé une combinaison de spectroscopie de Bragg et de mesures de densité pour caractériser l’état supersolide. L’équipe du Flatiron Institute a utilisé une nouvelle technique appelée spectroscopie par écho de spin pour étudier la dynamique du gaz quantique dipolaire et confirmer son comportement supersolide.
Les observations indépendantes de la supersolidité dans les gaz quantiques dipolaires fournissent des preuves solides de l’existence de cet état exotique de la matière. Ces découvertes ont de profondes implications pour notre compréhension des transitions de phase quantique et du comportement des systèmes quantiques fortement corrélés. Ils offrent également une plate-forme prometteuse pour explorer d’autres nouveaux phénomènes quantiques et phases de la matière.
Les gaz quantiques dipolaires offrent des opportunités uniques pour étudier la supersolidité en raison du degré de liberté supplémentaire fourni par les moments dipolaires électriques. En manipulant ces dipôles, les chercheurs peuvent ajuster les interactions entre les atomes et accéder à une grande variété d’états quantiques. La réalisation réussie de la supersolidité dans les gaz quantiques dipolaires ouvre la voie à des recherches plus approfondies sur les propriétés fondamentales de cet état intrigant de la matière.
Dans l’ensemble, les démonstrations indépendantes de supersolidité dans les gaz quantiques dipolaires représentent une étape majeure dans le domaine de la recherche sur la matière quantique et ouvrent des possibilités passionnantes pour l’exploration et la compréhension futures des phénomènes quantiques.
