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Comment obtenir un gaz quantique à deux dimensions ?

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Comment obtenir un gaz quantique à deux dimensions ?

Grâce à une nouvelle géométrie de piège à atomes, des physicien·e·s ont observé pour la première fois une transition de phase exotique appelée condensation transverse. L’équivalent d’une transition de Bose-Einstein pour une seule des dimensions de l’espace leur a permis d’obtenir un gaz ultra-froid à deux dimensions.

 

Des physiciens du laboratoire Kastler Brossel (LKB, CNRS/ENS/UPMC/Collège de France) viennent pour la première fois d’observer expérimentalement la condensation partielle pour un fluide bidimensionnel d’atomes de rubidium 87. Ils ont observé en dessous d’une température critique l’apparition d’une cohérence de phase étendue dans le plan, signature de la nature bidimensionnelle du gaz et donc d’une condensation partielle dans la dimension confinée. Ce travail publié dans la revue Nature Communications a permis aux chercheurs de mener à bien des travaux sur l’apparition de tourbillons quantiques dans le gaz bidimensionnel qu’ils avaient obtenu. Lire l’intégralité de l’article sur le site de l’INP du CNRSNouvelle fenêtre.

 

(a) image de la distribution des atomes dans un piège à fond plat de forme carrée de 30 µm de côté. (b) image de la distribution des atomes, initialement piégés comme dans la figure a, après une trempe en température puis un court vol libre de 4.5 ms. On distingue 3 trous dans la distribution de densité qui correspondent à des cœurs de tourbillons quantiques en expansion. D. R.

Pour en savoir plus :

Référence :

Emergence of coherence via transverse condensation in a uniform quasi-two-dimensional Bose gas. L. Chomaz, L. Corman, T. Bienaimé, R. Desbuquois, C. Weitenberg, S. Nascimbène, J. Beugnon et J. Dalibard, Nature Communications (2015). Retrouvez l’article sur la base d’archives ouvertes arXivNouvelle fenêtre.

 

Laboratoire Kastler Brossel (LKB, CNRS/ENS/UPMC/Collège de France)Nouvelle fenêtre

 

Institut für QuantenelektronicsNouvelle fenêtre, ETH Zurich

 

Institut für LaserphysikNouvelle fenêtre, Universität Hamburg



28/04/15