Deux atomes de lithium ultrafroids restent liés dans une molécule, bien qu'ils possèdent une énergie suffisante pour se disperser. Des chercheurs de l'Université de Kaiserslautern-Landau, en Allemagne, l'ont démontré pour la première fois dans une expérience publiée le 9 novembre 2026 dans Nature Physics.
L'équipe dirigée par le professeur Artur Widera, avec comme premier auteur Alexander Gutman, a refroidi des atomes de lithium à une température inférieure à un microkelvin. À l'aide de champs magnétiques oscillant rapidement, ils ont rapproché deux résonances moléculaires et créé les conditions d'une interférence quantique. Dans des conditions ordinaires, une énergie supérieure au seuil aurait conduit à une dissociation, mais ici la désintégration était supprimée.
Les atomes se comportent non seulement comme des particules, mais aussi comme des ondes. Lorsque les ondes de désintégration empruntant différents canaux se superposent avec la phase adéquate, elles s'annulent mutuellement — exactement comme dans un casque à réduction active du bruit, où l'onde générée annule le bruit extérieur. En conséquence, la molécule reste intacte, bien que formellement l'énergie lui permette de se désintégrer.
Les scientifiques vérifiaient l'état par la perte d'atomes du nuage, la dynamique du gaz et la spectroscopie radiofréquence. Sans l'interférence protectrice, bien plus d'atomes s'échappaient. La méthode s'appuie sur leurs travaux antérieurs de 2025 dans Science Advances, où ils avaient appris à contrôler précisément les interactions dans un gaz ultrafroid.
Il s'agit de la première confirmation expérimentale du mécanisme des états liés dans le continuum (bound states in the continuum) lors de collisions d'atomes ultrafroids. Auparavant, de tels états avaient été prédits théoriquement depuis 1985 et observés en optique et en acoustique, mais dans les systèmes atomiques, il n'a été possible d'obtenir un effet contrôlé que maintenant.
Cette découverte offre un nouvel outil pour protéger les états quantiques de l'environnement. À l'avenir, cela pourrait aider à créer des qubits et des capteurs plus stables, où la désintégration indésirable est supprimée par la nature même de l'interférence quantique.
Les résultats montrent comment la nature ondulatoire de la matière transforme la perte attendue en mécanisme de protection, ouvrant la voie à de nouveaux moyens de contrôler les systèmes quantiques.
