Supersolide à température ambiante : des Polonais observent une nouvelle phase

Comment obtenir un supersolide à température ambiante ?

L'équipe a misé sur la lumière plutôt que sur des atomes refroidis. Elle a conçu une microcavité optique, une minuscule structure qui piège la lumière, remplie d'un cristal liquide nématique et placée entre des couches de semi-conducteur organique et des miroirs de Bragg. La lumière et la matière s'y couplent fortement et forment des quasi-particules, les polaritons d'exciton. Dans de bonnes conditions, ceux-ci constituent un condensat de Bose-Einstein, un état quantique collectif au comportement superfluide.

Les chercheurs ont aussi mis au point un contrôle électrique. En modifiant la tension, on change la biréfringence du cristal liquide, ce qui permet de régler le système et la polarisation du condensat.

Qu'a montré l'expérience ?

La preuve tient à des franges brillantes régulières dans la lumière émise par l'échantillon. Elles indiquent des variations périodiques et spontanées de la densité du condensat, comme des atomes rangés dans un cristal. La polarisation de la lumière était elle aussi modulée : deux types d'ordre sont apparus ensemble.

Après plusieurs impulsions laser, le motif de franges apparaissait à des endroits différents. Le système choisissait seul l'une des configurations équivalentes, signe d'une brisure spontanée de symétrie.

L'intérêt : étudier des phases exotiques sans refroidir près du zéro absolu coûte beaucoup moins cher. Les auteurs envisagent des applications dans les dispositifs photoniques, les accélérateurs de calcul neuromorphique (du matériel inspiré du cerveau) et des capteurs optiques très sensibles.