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Un nouveau condensat de fermions

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Les fermions, une classe de particules regroupant notamment électrons et neutrinos, représentent le bloc élémentaire de la matière. Selon les lois de la physique quantique, un même état quantique ne peut être occupé par plus d'une particule fermion, ce qui n'est pas le cas pour une autre classe de particules, les bosons, capables de former dans certaines conditions ce que l'on appelle des condensats de Bose-Einstein.

Or en 2001, des travaux théoriques ont suggéré qu'il pourrait quand même être possible d'amener des fermions dans un même état quantique.

Un défi lancé aux physiciens qu'ont relevé Cindy Regal, de l'Université du Colorado, et ses collègues. Les chercheurs ont ainsi refroidi un gaz de 500 000 atomes de potassium à 50 milliardièmes de degrés Celsius au-dessus du zéro absolu avant de le soumettre à un champ magnétique. En jouant sur la résonance de Feshbach, ils ont été en mesure de contrôler le moment magnétique des atomes et ainsi de distinguer les différents états.

De cette façon, l'équipe a pu enregistrer, pour la première fois le 16 décembre dernier, la présence de paires de fermions de potassium. Fait intéressant, ce condensat d'un nouveau genre présente toutes les caractéristiques de la superconductivité, c'est-à-dire une absence de résistance au flux électrique.

Bien entendu, les physiciens n'envisagent aucune application industrielle immédiate de leur découverte mais ils espèrent que de futures recherches contribueront à une meilleure compréhension de la supraconductivité afin d'élaborer des matériaux ayant cette propriété à des températures plus élevées qu'actuellement.

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