Depuis près d'un siècle, les quasi-particules, des objets quantiques dotés de propriétés uniques, représentent un défi pour les scientifiques. Aujourd'hui, une équipe de physiciens de l'université de Yale a réalisé une avancée significative en démontrant un meilleur contrôle de ces entités insaisissables. Cette découverte, dévoilée dans *Nature Physics*, remet en question les principes scientifiques établis et est prometteuse pour les avancées dans la recherche quantique.
Les quasi-particules sont des objets quantiques « émergents », où une particule centrale interagit avec les particules environnantes, présentant des propriétés collectives que l'on ne retrouve pas dans les composants individuels. Elles sont essentielles pour comprendre les systèmes quantiques interactifs utilisés dans l'informatique, les capteurs et autres appareils. Cependant, leurs interactions complexes ont entravé une étude efficace.
Nir Navon, professeur associé de physique à Yale, a expliqué qu'en manipulant un simple contrôle, ils peuvent modifier les propriétés des quasi-particules, comparant cela à la transformation d'un cheval en licorne en gérant la poussière environnante. L'équipe de Yale a créé des expériences contrôlées pour simuler des phénomènes quantiques, en se concentrant sur les polarons de Fermi, des quasi-particules formées par des impuretés interagissant avec des fermions.
En refroidissant des atomes manipulés au laser à des températures nanoKelvin et en utilisant un contrôle précis de la radiofréquence, les chercheurs ont obtenu une influence sans précédent sur les polarons de Fermi. Michael Knap, de l'université technique de Munich, a noté que ce niveau de contrôle pourrait conduire à de nouveaux états quantiques qui défient la thermodynamique, incitant à des recherches plus approfondies sur ces états exotiques.
La capacité à manipuler les quasi-particules ouvre des voies pour comprendre et contrôler les systèmes quantiques de manière novatrice. Navon envisage la possibilité de détruire ou de faire revivre de manière contrôlable les quasi-particules, comblant ainsi le fossé entre les systèmes quantiques bien compris et ceux qui sont actuellement insaisissables. Cette avancée pourrait révolutionner notre compréhension de la mécanique quantique et de ses applications potentielles.