ans une nouvelle étude, les recherches menées par Francesca Ferlaino et Russell Bisset montrent comment refroidir un gaz atomique en un supersolide de forme circulaire en 2D. La méthode permettra aux chercheurs d'étudier plus avant ces états exotiques de la matière et de rechercher des caractéristiques telles que des tourbillons turbulents.

Ces dernières années, un nouvel état de la matière est apparu :le supersolide. Celui-ci a à la fois la structure cristalline d'un solide et les propriétés d'un superfluide, un fluide quantique qui peut s'écouler sans frottement. L'équipe dirigée par Francesca Ferlaino du Département de physique expérimentale de l'Université d'Innsbruck et de l'Institut d'optique quantique et d'information quantique de l'Académie autrichienne des sciences d'Innsbruck a été parmi les premières à générer des états supersolides dans des gaz quantiques ultrafroids d'atomes magnétiques. Maintenant, ils montrent qu'une méthode établie pour former des supersolides dans un cristal unidimensionnel - en ajustant la façon dont les particules interagissent les unes avec les autres - ne parvient pas à atteindre la supersolidité en deux dimensions.

"Cependant, en développant une nouvelle technique théorique, nous démontrons que le refroidissement d'un gaz d'atomes magnétiques directement dans le régime supersolide est une méthode viable pour créer de grands supersolides bidimensionnels", déclare Thomas Bland, premier auteur de la nouvelle étude en Lettres d'examen physique . Pour cela, les chercheurs utilisent des pièges ronds en forme de crêpes. Cela a conduit l'équipe à l'observation expérimentale du premier supersolide dans un piège rond pour créer un supersolide 2D presque circulaire. Cela fait suite à l'observation par la même équipe l'année dernière des premiers supersolides 2D dans des géométries allongées. Ces expériences ouvrent la porte à de futures études théoriques sur la croissance cristalline. "Par exemple, dans un système supersolide à deux dimensions, on peut étudier comment se forment les tourbillons. Ces tourbillons décrits en théorie n'ont pas encore été démontrés, mais ils représentent une conséquence importante de la superfluidité", explique Thomas Bland. + Explorer plus loin

Gaz quantique supersolide bidimensionnel produit pour la première fois en laboratoire