lundi 5 avril 2021

SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT/LE MONDE SELON LA PHYSIQUE /W14 P1

 

Je n’ai pas choisi l’article pour Mr Siple quidam :les lecteurs paresseux de naissance sont prévenus !!!

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‘’ Physicists observe new phase in Bose-Einstein condensate of light particles

by University of Bonn

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« Des physiciens observent une nouvelle phase dans le condensat de Bose-Einstein de particules légères

par l'Université de Bonn

 

PHOTO/Sur la droite se trouve un objectif de microscope utilisé pour observer et analyser la lumière émergeant du résonateur. Crédit: © Gregor Hübl / Uni Bonn



Il y a environ 10 ans, des chercheurs de l'Université de Bonn ont produit un état de photon global extrême, un sorte  de  "super-photon" unique ,composé de plusieurs milliers de particules de lumière  ( photons )individuelles, et  l’ont présenté comme  une toute nouvelle source de lumière. L'état s'appelle un condensat optique de Bose-Einstein et a captivé de nombreux physiciens depuis, car ce monde exotique de particules de lumière abrite ses propres phénomènes physiques. Des chercheurs dirigés par le Prof. . L'étude a été publiée dans la revue Science.

 

 

Le condensat de Bose-Einstein est un état physique extrême qui ne se produit généralement qu'à de très basses températures. Les particules de ce système ne sont plus distinguables et sont principalement dans le même état de mécanique quantique; en d'autres termes, ils se comportent comme une seule «superparticule» géante. L'état peut donc être décrit par une seule fonction d'onde.

 

En 2010, des chercheurs dirigés par Martin Weitz ont réussi pour la première fois à créer un condensat de Bose-Einstein à partir de particules lumineuses (photons). Leur système spécial est toujours utilisé aujourd'hui: les physiciens piègent les particules lumineuses dans un résonateur constitué de deux miroirs incurvés espacés d'un peu plus d'un micromètre qui réfléchissent un faisceau lumineux à va-et-vient rapide. L'espace est rempli d'une solution de colorant liquide, qui sert à refroidir les photons. Les molécules de colorant «avalent» les photons puis les recrachent à nouveau, ce qui amène les particules lumineuses à la température de la solution de colorant, équivalente à la température ambiante. Le système permet de refroidir les particules légères car leur caractéristique naturelle est de se’’ dissoudre’’ lorsqu'elles sont refroidies.

 

Crédits: Gregor Hübl / Uni Bonn

Séparation claire de deux phases

 

Une transition de phase est ce que les physiciens appellent  par exemple la transition entre l'eau et la glace pendant la congélation. Mais comment la transition de phase particulière se produit-elle dans le système de particules légères piégées? Les scientifiques l'expliquent de cette façon: les miroirs quelque peu translucides provoquent la perte et le remplacement des photons, créant un déséquilibre qui fait que le système n'assume pas une température définie et se met en oscillation. Cela crée une transition entre cette phase oscillante et une phase amortie. Amorti signifie que l'amplitude de la vibration diminue.

 

«La phase de suramortissement que nous avons observée correspond à un nouvel état du champ lumineux, pour ainsi dire», déclare l'auteur principal Fahri Emre Öztürk, doctorant à l'Institut de physique appliquée de l'Université de Bonn. La particularité est que l'effet du laser n'est généralement pas séparé de celui du condensat de Bose-Einstein par une transition de phase et qu'il n'y a pas de frontière nettement définie entre les deux états. Cela signifie que les physiciens peuvent continuellement aller et venir entre les effets.

 

 

 

«Cependant, dans notre expérience, l'état suramorti du condensat optique de Bose-Einstein est séparé par une transition de phase à la fois de l'état oscillant et d'un laser standard», déclare le professeur Martin Weitz, directeur de l'étude. "Cela montre qu'il existe un condensat de Bose-Einstein, qui est vraiment un état différent du laser standard." En d'autres termes, nous avons affaire à deux phases distinctes du condensat optique de Bose-Einstein ", dit-il.

 

Les chercheurs prévoient d'utiliser leurs résultats comme base pour d'autres études pour rechercher de nouveaux états du champ lumineux dans plusieurs condensats de lumière couplés, qui peuvent également se produire dans le système. «Si des états enchevêtrés mécaniquement quantiques appropriés se produisent dans des condensats de lumière couplés, cela peut être intéressant pour la transmission de messages chiffrés quantiques entre plusieurs participants», déclare Fahri Emre Öztürk.

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Explore further

 

Physicists irreversibly split photons by freezing them in a Bose-Einstein condensate

More information: "Observation of a non-Hermitian phase transition in an optical quantum gas" Science (2021). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.abe9869

Journal information: Science 888888888888888888888888

MON COMMENTAIRE

C es expériences  sur les associations  de photons très froids  sont passionnantes  et je vais vous les rendre copréhensibles  par  une  figure  macroscopique : un condensat de BOSE EINSTEIN  (un  BEC )  stable  seait assimilable   à  un ‘’carré’’de1000 soldats  défilant  le 14 juillet   très lentement ( très basse température )  tous   conduits  au même pas cadencé par leur chef , en tête !! !!! 

 Mais  à  un  certain   moment   le chef qui conduit  le défilé  a encore plus froid ! Il donne l’ordre de ralentir  et la cadence     du nouveau  pas   se propage de rangées  en rangées    jusqu’ à la fin du carré défilant   …. Pour éventuellement revenir a l’ancien  pas   si la queue   commandée par le serre file refuse ; car sa température n’est pas ,elle ,assez refroidie !!!

 I l se produit donc une sorte d’oscillation  entre  tete  et queue  du  carré défilant  !

! VOILLA TRANSITION DE PHASE QUANTIQUE ATTENDUE !

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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