Des chercheurs transforment la lumière en matière « supersolide » : une première mondiale aux implications révolutionnaires

Publié le 15 juin 2025 à 13:35

En Italie, une équipe de physiciens a réussi à créer un état de matière hybride, fusionnant les propriétés d’un liquide et d’un solide, à partir de lumière. Un exploit qui redéfinit notre compréhension de la physique quantique.

ÉCRIT PAR : SAHBY MEHALLA

Des chercheurs transforment la lumière en matière « supersolide » : une première mondiale aux implications révolutionnaires

Une avancée historique dans le domaine de la physique quantique vient d’être franchie en Italie, pour la toute première fois, des scientifiques ont transformé la lumière en un état de matière qualifié de « supersolide ». Cette prouesse inédite, réalisée par une équipe du Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), pourrait bouleverser de nombreux domaines, des technologies quantiques à la photonique avancée.

La notion de supersolide peut sembler contradictoire, il s’agit d’un matériau qui combine la structure rigide d’un solide à la fluidité parfaite d’un superfluide. 

Jusqu’ici, ce phénomène n’avait été observé que dans des contextes très spécifiques impliquant des atomes ultra-froids, et jamais avec de la lumière. 

L'équipe italienne a réussi à reproduire cet état énigmatique en exploitant des polaritons, des quasiparticules issues du couplage entre photons (lumière) et excitons (quasi-particules électroniques) dans des nano-cavités semi-conductrices.

« Nous avons vu la lumière s'organiser spontanément en un réseau cohérent tout en restant capable de s’écouler sans viscosité », explique le chercheur principal Dimitris Trypogeorgos au micro de ScienceAlert.

Dans l'expérience, les chercheurs ont utilisé une structure composée d’arséniure d’aluminium et de gallium pour piéger la lumière dans un réseau précis. 

Ce système a permis de manipuler les polaritons jusqu’à obtenir une condensation quantique ordonnée, marquant la naissance du fameux état supersolide.

Comme le souligne IFLScience, cette matière quantique « présente une structure rigide et stable, tout en ayant la capacité de s’écouler sans frottement, une dualité jusqu’ici considérée comme paradoxale ».

Ce type de recherche n’a rien d’anecdotique. En explorant ces états hybrides de la matière, les scientifiques ouvrent la voie à des technologies de rupture dans le domaine des capteurs quantiques, des réseaux optiques ou encore de l’informatique photonique. 

Le projet, soutenu par des fonds européens dans le cadre du programme CORDIS, ambitionne également d'approfondir notre compréhension des phases quantiques hors équilibre.

Ce n’est pas la première fois que les chercheurs flirtent avec l’idée de contrôler la lumière comme de la matière. Mais cette confirmation expérimentale représente une étape clé vers la maîtrise des phases quantiques exotiques. 

Et si, demain, nos technologies les plus avancées fonctionnaient grâce à des formes de lumière « cristallisées », capables d’interagir avec leur environnement comme une matière ordinaire… tout en défiant les lois classiques de la physique ?

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