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Un nouvel éclairage sur le monde quantique des atomes ultra-froids

Lorsque la matière s'approche du zéro absolu, elle commence à présenter des propriétés quantiques uniques, intéressantes dans diverses applications comme les horloges atomiques, les détecteurs ou le traitement de l'information quantique. Des chercheurs financés par l'UE ont apporté une contribution majeure en la matière, en générant d'importantes connaissances sur les interactions dans des gaz ultra-froids d'atomes ou de molécules.
Un nouvel éclairage sur le monde quantique des atomes ultra-froids
Lorsque des atomes ou des molécules sont refroidis à proximité du zéro absolu, leur agitation cesse presque totalement et des phénomènes étranges apparaissent: les propriétés d'un atome restent indéfinissables, ou dépendent fortement de celles des autres atomes, distants.

Le projet MASCARA (Quantum dynamics of strongly correlated systems and ultra-cold atomic gases), financé par l'UE, a étudié des questions fondamentales de la dynamique des bosons de réseau et des gaz quantiques, dans un espace continu. Les scientifiques ont utilisé pour les systèmes quantiques la méthode informatisée t-VMC (Monte Carlo variable dépendant du temps) afin d'étudier la corrélation dans le cas d'atomes ultra-froids.

En étudiant la rapidité de diffusions des corrélations dans des bosons de réseau, suite à une trempe quantique, les scientifiques ont répondu à deux questions fondamentales. En étudiant davantage le rôle de la dimensionnalité du système dans la diffusion de l'information quantique, ils ont amélioré la compréhension de l'impact de la forme sur la vitesse de transfert de cette information dans un système quantique corrélé.

Les chercheurs ont également exploré le transport et les mouvements d'ensemble dans des gaz quantiques en interaction. Pour cela, ils ont étendu la t-VMC à des systèmes d'un espace continu.

Les résultats du projet contribueront à mieux comprendre les aspects quantiques de la matière. Ils ont été publiés via de nombreux articles.

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Mots-clés

Atomes ultra-froids, gaz de molécules, gaz d'atomes, bosons de réseau, gaz quantiques