Un supersolide de lumière observé à température ambiante
· Rédaction BehindLines
Des physiciens de l'Université de Varsovie et de leurs partenaires affirment avoir observé un supersolide à température ambiante, alors que les observations antérieures reposaient sur des gaz d'atomes refroidis tout près du zéro absolu. Les résultats, parus dans la revue Science Advances (article eaee4875, 2026), ont été relayés le 9 novembre par ScienceDaily à partir d'un communiqué de la faculté de physique de Varsovie.
Qu'est-ce qu'un supersolide ?
Un supersolide associe deux propriétés qui semblent s'exclure : une structure périodique, comme celle d'un cristal, et un écoulement sans friction, propre aux superfluides. Prévu dans les années 1960, il a été observé pour la première fois en 2017 dans des condensats de Bose-Einstein d'atomes ultrafroids.
Le dispositif
L'équipe a travaillé avec des exciton-polaritons, des quasi-particules hybrides de lumière et de matière qui n'existent que quelques picosecondes. Elle les a produits dans une microcavité optique contenant un cristal liquide conçu pour l'expérience, recouverte d'un semi-conducteur organique nommé MeLPPP. Le groupe du professeur Wiktor Piecek, de l'Université militaire de technologie, a mis au point ces structures, qui peuvent fonctionner jusqu'à près de 60 °C.
Le supersolide se manifeste par des franges lumineuses régulièrement espacées dans la lumière émise. D'une impulsion laser à l'autre, la position des franges change, signe que le système choisit entre plusieurs états équivalents. Le professeur Guillaume Malpuech, du CNRS, y voit un exemple classique de brisure spontanée de symétrie. Le condensat présente aussi une hélice de spin persistante, c'est-à-dire une variation périodique de la polarisation de la lumière.
Limites et suite
Le semi-conducteur réagit avec le cristal liquide, si bien que les échantillons ne servent que quelques heures après leur assemblage : refaire une mesure suppose de fabriquer un nouvel échantillon, souligne le premier auteur, Marcin Muszyński, désormais au City College de New York. Les chercheurs, qui associent aussi IBM Research Zurich, présentent ces microcavités comme la première plateforme dont les propriétés optiques se règlent par une tension électrique pour étudier des condensats de ce type.
Ils évoquent des applications possibles, comme des dispositifs photoniques ultrarapides, des accélérateurs de calcul neuromorphique ou des capteurs optiques. Il s'agit de pistes et non de produits : aucune réalisation de ce genre n'est annoncée. Pour la recherche, l'intérêt immédiat est de disposer d'une plateforme qui ne demande ni cryogénie ni équipement extrême pour explorer cet état quantique.