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Condensation de Bose-Einstein

Certains gaz, refroidis à ultra-basse température, adoptent un nouvel état quantique collectif, le condensat de Bose-Einstein.

Les physiciens savent refroidir à moins d’un millionième de degré du zéro absolu des gaz en immobilisant leurs atomes à l’aide de lasers et de champs magnétiques. Dans certains gaz, les atomes adoptent alors tous un même état quantique collectif, comme une sorte d’onde quantique géante, appelée condensat de Bose-Einstein. Ces condensats sont des objets quantiques modèles très utiles pour simuler des situations plus complexes encore mal comprises en physique quantique comme les supraconducteurs ou d’autres propriétés des solides.

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En laboratoire

Ce sont dans les laboratoires d’optique quantique et de physique atomique qu’on réalise les condensats de Bose-Einstein. Ils servent pour simuler certaines situations complexes dans les solides, mais aussi pour étudier certaines propriétés quantiques fondamentales. Ils peuvent même être utilisés pour manipuler, ralentir et stopper la lumière. Des analogues de ces condensats peut aussi être réalisés dans d’autres systèmes, comme l’hélium superfluide ou certains matériaux magnétiques placés dans des champs magnétiques élevés.