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Production et manipulation d’un mélange de gaz quantiques dégénérés dans l’espace

par Martrenchard-Barra Séverine - 24 novembre 2023 (modifié le 26 novembre 2023)

Des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory (JPL, USA) ont produit pour la première fois dans l’espace un mélange de gaz quantiques dégénérés composé de deux types d’atomes, du Rubidium et du Potassium. Réalisé grâce au dispositif expérimental « Cold Atom Laboratory » de la NASA à bord de la station spatiale internationale, cette prouesse marque une nouvelle étape vers l’introduction dans l’espace de technologies quantiques actuellement disponibles uniquement sur Terre.

Des physiciens de l’Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay (Université Paris-Saclay) ont fourni certains calculs théoriques nécessaires à cette réalisation. Alors que les outils quantiques sont déjà utilisés dans tous les domaines, des téléphones portables aux GPS en passant par les appareils médicaux, ils pourraient à l’avenir être utilisés pour améliorer l’étude des planètes, y compris la nôtre, ainsi que pour aider à résoudre certaines questions fondamentales encore ouvertes en physique théorique, via des tests extrêmement précis des lois fondamentales de la physique.

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Production de mélanges quantiques dégénérés dans l’espace.
Images d’absorption en fausses couleurs de nuages atomiques de 87Rb et 41K, après évaporation par micro-ondes, décompression et libération du piège magnétique.

Ces nouveaux travaux sont décrits dans la revue Nature
Elliott, E.R., Aveline, D.C., Bigelow, N.P. et al. Quantum gas mixtures and dual-species atom interferometry in space. Nature 623, 502–508 (2023)