Des physiciens de l'Université de Liverpool ont fait un grand pas en avant vers la construction d'une nouvelle expérience pour sonder le "contenu sombre" du vide. Ce que nous voyons, matière normale et lumière, ne représente qu'environ 5% de l'univers. Comprendre les 95% restants (le contenu sombre) reste l'un des plus grands défis de la physique fondamentale au 21e siècle.

Une nouvelle expérience pour sonder l'univers sombre a été co-initiée par le Dr Jon Coleman, un chercheur de la Royal Society au département de physique de l'université, avec le lauréat du prix Nobel Martin Perl (professeur invité à l'Université de Liverpool depuis 2011, jusqu'à son décès en 2014). L'expérience unique repose sur "l'interférométrie quantique" utilisant des atomes ultra froids. Ceci est basé sur l'une des techniques expérimentales modernes les plus difficiles d'atomes froids (elle-même récompensée par un prix Nobel en 1997), appelé interférométrie atomique.

Dans un article publié à ArXiv , le groupe de recherche présente ses résultats démontrant l'interférence, en utilisant des équipements à faible coût et des systèmes de contrôle sophistiqués qui sont une synthèse de leur travail à Stanford, l'expertise électronique de l'expérience neutrino T2K au Japon, et motivé par la vision d'une nouvelle façon de sonder l'univers.

Il n'y a qu'une poignée d'interféromètres atomiques fonctionnels en Europe et aucun n'est configuré pour sonder l'univers sombre. Cela marque une grande avancée dans la capacité de l'université à utiliser la nature quantique des atomes.

Physicien de Liverpool, Dr Jon Coleman, a déclaré:"C'est certainement l'une des choses les plus difficiles que j'ai tentées et qui a pris des années de dévouement. Cela n'aurait jamais été possible sans la fantastique équipe de personnel et d'étudiants diplômés impliqués dans le projet, et les encouragements de mes collègues. Nous sommes excités parce que cet appareil peut être utilisé pour tant de choses ainsi que pour sonder l'énergie noire. Les applications potentielles vont de la navigation au balayage par gravité."

Professeur Thémis Bowcock, Responsable du groupe Physique des particules de l'Université, a commenté :« Il s'agit d'un nouvel ajout essentiel à la manière dont la physique fondamentale sera effectuée au cours des prochaines décennies. Cette technique pourrait être aussi importante que l'utilisation des accélérateurs au CERN.

"Nous voulons que Liverpool soit à la pointe du développement de ces technologies pour étudier le cosmos. Nous sommes très fiers d'avoir pu donner à Jon la salle intellectuelle, et le soutien, pour terminer la première étape de son programme.

La technologie quantique est estimée à 1 milliard de livres sterling pour le Royaume-Uni et les technologies quantiques devraient avoir des applications dans plusieurs futures industries de plusieurs milliards de livres sterling dans de nombreux marchés et secteurs.