Le Dr Amruta Gadge installant les lasers avant le verrouillage. Crédit :Université du Sussex
Un physicien a créé le cinquième état de la matière en travaillant à domicile en utilisant la technologie quantique.
Le Dr Amruta Gadge du Quantum Systems and Devices Laboratory a réussi à créer un condensat de Bose-Einstein (BEC) dans les installations de l'Université du Sussex malgré le fait de travailler à distance depuis son salon à trois kilomètres de là.
On pense que c'est la première fois que BEC est créé à distance dans un laboratoire qui n'en avait pas auparavant.
L'équipe de recherche pense que cette réalisation pourrait fournir un modèle pour l'exploitation de la technologie quantique dans des environnements inaccessibles tels que l'espace.
Peter Kruger, Professeur de physique expérimentale à l'Université du Sussex, a déclaré:"Nous pensons que c'est peut-être la première fois que quelqu'un établit un BEC à distance dans un laboratoire qui n'en avait pas auparavant. Nous sommes tous extrêmement heureux de pouvoir continuer à mener nos expériences à distance pendant le verrouillage, et tout éventuel confinement futur.
"Mais il y a aussi des implications plus larges au-delà de notre équipe. L'amélioration des capacités de contrôle de laboratoire à distance est pertinente pour les applications de recherche visant à exploiter la technologie quantique dans des environnements inaccessibles tels que l'espace, sous la terre, dans un sous-marin, ou dans des climats extrêmes.
Un BEC est constitué d'un nuage de centaines de milliers d'atomes de rubidium refroidis à des températures de nanokelvin, ce qui est plus d'un milliard de fois plus froid que le point de congélation.
À ce stade, les atomes prennent une propriété différente et se comportent tous ensemble comme un seul objet quantique. Cet objet quantique a des propriétés spéciales qui peuvent détecter des champs magnétiques très faibles.
Le professeur Krüger a déclaré :« Nous utilisons plusieurs étapes soigneusement chronométrées de refroidissement par laser et par ondes radio pour préparer les gaz de rubidium à ces températures ultra basses. Cela nécessite un contrôle informatique précis de la lumière laser, des aimants et des courants électriques dans des puces électroniques sur la base d'une surveillance vigilante des conditions environnementales en laboratoire alors que personne ne peut être là pour vérifier en personne."
L'image confirmant la création réussie du BEC. Crédit :Université du Sussex
Le groupe Quantum Systems and Devices a travaillé à la création d'un deuxième laboratoire avec un BEC fonctionnant régulièrement au cours des neuf derniers mois dans le cadre d'un projet plus large développant un nouveau type de microscopie magnétique et d'autres capteurs quantiques.
L'équipe de recherche utilise des gaz atomiques comme capteurs magnétiques à proximité de divers objets, notamment de nouveaux matériaux avancés, canaux ioniques dans les cellules, et le cerveau humain.
Les gaz quantiques froids piégés sont contrôlés pour créer des capteurs extrêmement précis et précis qui sont idéaux pour détecter et étudier de nouveaux matériaux, géométries et appareils.
L'équipe de recherche développe ses capteurs pour être appliqués dans de nombreux domaines, y compris les batteries de véhicules électriques, écrans tactiles, les cellules solaires et les avancées médicales telles que l'imagerie cérébrale.
Juste à temps avant le confinement, les chercheurs ont installé un piège optique magnétique 2D et ne sont revenus que quelques fois pour effectuer la maintenance essentielle.
Dr Gadge, Chercheur en physique et technologies quantiques à l'Université du Sussex, a pu effectuer les calculs complexes, puis optimiser et exécuter la séquence depuis son domicile en accédant à distance aux ordinateurs du laboratoire.
Elle a déclaré:"L'équipe de recherche a observé le verrouillage et travaillé à domicile et nous n'avons donc pas pu accéder à nos laboratoires depuis des semaines. Mais nous étions déterminés à poursuivre nos recherches, nous avons donc exploré de nouvelles façons de mener nos expériences à distance Cela a été un énorme travail d'équipe.
"Le processus a été beaucoup plus lent que si j'avais été au laboratoire car l'expérience est instable et j'ai dû laisser 10 à 15 minutes de temps de refroidissement entre chaque analyse. Ce n'est évidemment pas aussi efficace et beaucoup plus laborieux à faire manuellement parce que je n'ai pas été en mesure de faire des analyses systématiques ou de corriger l'instabilité comme je le pourrais en travaillant en laboratoire.
"Nous espérons établir une équipe réduite dans les laboratoires avec des mesures de distanciation sociale en place dès que cela sera sûr et autorisé, mais nous pourrons qu'une grande partie de l'équipe continue de travailler à domicile selon une rotation base grâce aux progrès que nous avons réalisés avec le travail à distance."
