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Les physiciens découvrent et prospectent un nouvel état de la matière
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La légende raconte que, interrogés sur l'avenir du laser peu de temps après sa découverte, des chercheurs facétieux auraient répondu: "Laser à quoi. Laser à rien." Quarante ans plus tard, ce faisceau de lumière cohérente, inventé par Charles Townes et Schawlow et mis au point en 1960 par Theodore Maiman, a envahi notre quotidien: caisses enregistreuses, compact-disc, informatique, médecine, métallurgie, télécommunications, étalons de mesure, photocopieuses... Le condensat de Bose-Einstein imaginé dans les années 1920 et observé pour la première fois en juin 1995 par Eric Cornell et Carl Wieman, de l'Institut pour l'astrophysique de laboratoire (JILA) de Boulder (Colorado), est de cette nature. Bien audacieux serait celui qui s'avancerait à évoquer les vertus futures de cette curiosité de laboratoire, ce nouvel état de la matière, dont Einstein disait: "C'est une belle théorie, mais contient-elle une vérité ?" Assurément, oui. Les condensats se sont multipliés ces cinq dernières années. Condensats de rubidium, condensats de sodium, de lithium, d'hydrogène et, tout récemment, condensat d'hélium métastable créé par deux équipes françaises d'Orsay (laboratoire Charles-Fabry de l'Institut d'optique/CNRS) et de Paris (Collège de France et laboratoire Kastler-Brossel de l'Ecole normale supérieure/CNRS) (Le Monde du 12 avril). Mais si ces minuscules gouttelettes de gaz ultrafroid dont les atomes perdent, d'une certaine manière, leur individualité et se comportent alors ensemble comme un superatome, ne sont plus des exceptions, rares sont les laboratoires capables de les domestiquer. Pas de quoi faire dans le spectaculaire. Encore que, au-delà de ces "travaux théoriques et expérimentaux", commencent à se manifester quelques idées d'application. On peut avec ces condensats fabriquer des lasers dont les atomes joueraient le rôle des photons dans les lasers de lumière. Seules différences: les propriétés de cohérence de ces lasers à atomes ne sont pas aussi parfaites que celles des lasers aujourd'hui utilisés et commercialisés, et leur puissance utile reste encore très modeste. En 1997, l'équipe du MIT, dirigée par Wolfgang Ketterle, a créé, à partir d'un condensat de sodium, le premier de ces lasers. Son pinceau d'atomes "s'écoulait" sous l'action de la gravité à la manière de gouttes d'eau qui s'échappent tombant d'un robinet. Fin mars 2001, deux équipes (Institut d'optique d'Orsay et Ecole normale supérieure) ont présenté leurs travaux sur des condensats d'hélium métastable dont l'énergie interne est si forte que leurs atomes seraient "capables, avance le CNRS dans un communiqué, de graver leur impact sur une surface comme les rayons X ou les électrons". Un commentaire qui doit faire réagir plus d'un fabricant de puces électroniques, eux qui sont toujours à la recherche d'un procédé nouveau pour miniaturiser leurs produits. Le trait le plus fin que l'on sait aujourd'hui graver industriellement sur ces puces a une largeur de 0,18 micron (millième de millimètre), là où demain, peut-être, les lasers à atomes permettront de gagner un facteur dix ou cent et d'accéder ainsi au monde convoité des nanotechnologies. Que dire encore de cette expérience réalisée par Lene Vestergaard Hau de la Harvard University et du Rowland Institute for Science (Cambridge) de ralentissement de la lumière via l'utilisation d'un condensat de Bose-Einstein. Alors que la lumière croise dans le vide à une vitesse de 300 000 km/s, Lene Vestergaard Hau et son équipe sont parvenues à l'arrêter en stockant dans les atomes l'information que transportait la lumière. Puis ils l'ont libérée pour lui permettre de poursuivre sa route. Une sorte d'effet binaire apprécié des informaticiens, qui tenteront peut-être de l'utiliser pour leurs matériels.
Le Monde :
http://www.lemonde.fr/article/0,5987,3244--174549-,00.html
article résumé par @RTFlash
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