Une équipe de recherche internationale a fait une découverte cruciale dans le domaine de la supraconductivité à haute température en quantifiant l’appariement pseudogap dans les atomes de lithium fermionique. Cette découverte approfondit non seulement notre compréhension de la superfluidité quantique, mais est également prometteuse pour améliorer l’efficacité énergétique mondiale grâce aux progrès des technologies de calcul, de stockage et de capteurs. Crédit : Issues.fr.com
- Des scientifiques ont fait une découverte qui pourrait aider à percer le mystère microscopique de la supraconductivité à haute température
- L’article publié dans Nature pourrait aider à résoudre les problèmes énergétiques mondiaux
- La nouvelle observation expérimentale quantifie l’appariement de pseudogap dans un nuage d’atomes de lithium fermionique en interaction fortement attractif
Percée dans la supraconductivité à haute température
Une équipe internationale de scientifiques a fait une nouvelle découverte qui pourrait aider à percer le mystère microscopique de la supraconductivité à haute température et à résoudre les problèmes énergétiques mondiaux.
Dans un article publié dans la revue NatureHui Hu, professeur agrégé de l’Université de technologie de Swinburne, a collaboré avec des chercheurs de l’Université des sciences et technologies de Chine (USTC) dans une nouvelle observation expérimentale quantifiant l’appariement de pseudogap dans un nuage en interaction fortement attractif d’atomes de lithium fermionique.
Superfluidité quantique et efficacité énergétique
Cela confirme l’appariement de nombreuses particules de fermions avant qu’ils n’atteignent une température critique et présentent une superfluidité quantique remarquable, au lieu de seulement deux particules.
Les matériaux supraconducteurs à haute température offrent la possibilité d’améliorer considérablement l’efficacité énergétique en fournissant des ordinateurs plus rapides, en permettant de nouveaux dispositifs de stockage de mémoire et en permettant des capteurs ultra-sensibles.
« La superfluidité et la supraconductivité quantiques sont le phénomène le plus intrigant de la physique quantique », déclare le professeur agrégé Hu, le seul chercheur australien impliqué dans l’étude.
Dévoiler le mystère du pseudogap
« Malgré d’énormes efforts au cours des quatre dernières décennies, l’origine de la supraconductivité à haute température, en particulier l’apparition d’un écart énergétique à l’état normal avant la supraconductivité, reste insaisissable. »
« L’objectif principal de notre travail était d’émuler un modèle simple de manuel pour examiner l’une des deux principales interprétations du pseudogap – le fossé énergétique sans supraconducteur – en utilisant un système d’atomes ultrafroids », explique le professeur agrégé Hu.
L’étude de l’appariement des pseudogaps avec des atomes ultrafroids a été tentée en 2010, mais a échoué. Cette nouvelle expérience internationale a utilisé des méthodes de pointe pour préparer des nuages de Fermi homogènes et éliminer les collisions interatomiques indésirables, avec un contrôle ultra-stable du champ magnétique à des niveaux sans précédent.
« Ces nouvelles avancées techniques conduisent à constater un pseudogap. Sans qu’il soit nécessaire d’invoquer des théories microscopiques spécifiques pour adapter les données expérimentales, nous avons constaté la suppression du poids spectral près de la surface de Fermi à l’état normal.
Le professeur agrégé Hu est enthousiasmé par ses contributions à cette étude historique.
« Cette découverte aura sans aucun doute des implications considérables pour l’étude future des systèmes de Fermi à forte interaction et pourrait conduire à des applications potentielles dans les futures technologies quantiques. »
Pour en savoir plus sur cette étude, voir Révéler les mystères de la supraconductivité quantique avec les fermions ultrafroids.
