Nous venons de faire d’un nouveau type de supraconductivité une réalité et cela ne conduira pas à une nouvelle façon de comprendre ce phénomène fascinant

De l’eau, de la vapeur et des glaçons. De tous les états de la matière, ces trois (liquide, gaz et solide) sont les plus faciles à comprendre. Surtout, parce que nous les avons sous la main. Le plasma (lorsqu’un gaz devient si chaud que les constituants des atomes se séparent et deviennent un chaos ultra-chaud de particules subatomiques) est également assez bien connu, mais son Némésis physique, le condensat de Bose-Einstein est, en revanche, presque inconnu dans la culture populaire.

C’est dans cet état de fait qu’une équipe de chercheurs de l’Université de Tokyo a trouvé un nouveau type de supraconductivité qui, jusqu’à présent, n’était que théorique.

Vers une nouvelle théorie de la supraconductivité

Condensat de Bose-Einstein? D’une manière générale, un BEC est un état de la matière qui «se forme lorsqu’un gaz de bosons se refroidit près du zéro absolu». À cette température très basse, les atomes «deviennent une seule entité aux propriétés quantiques». Comme le souligne Kozo Okazaki de l’Université de Tokyo, « la matière résultante se comporte comme une seule entité avec de nouvelles propriétés qui manquaient aux états solides, liquides ou gazeux précédents, tels que la superconduction ».

Ce qui se passe, c’est que, comme Okazaki nous le dit également, « Jusqu’à récemment, les BEC supraconducteurs étaient purement théoriques, mais maintenant nous l’avons démontré en laboratoire avec un nouveau matériau à base de fer et de sélénium. » C’est la première fois qu’un BEC est vérifié expérimentalement en tant que supraconducteur. En d’autres termes, c’est la première fois qu’il est prouvé qu’un circuit électrique perd sa résistance et devient extrêmement efficace dans ces conditions.

N’est-ce pas là la supraconductivité de toute vie? Pas exactement. Il est vrai que les supraconducteurs fonctionnent souvent à des températures très basses, mais dans des cas tels que ceux tirés par la théorie BCS (Bardeen-Cooper-Shrieffer), ce qui se passe, c’est que les atomes ralentissent et s’alignent, ce qui facilite la circulation rapide des électrons. Autrement dit, au-delà des températures incroyablement élevées, elles n’ont pas grand-chose à voir avec cela.

Milieu Pour cette raison, de nombreux chercheurs ont réfléchi à la nécessité de trouver des points intermédiaires entre les deux approches afin de trouver une compréhension globale de la supraconductivité. En ce sens, Okazaki explique que «démontrer la supraconductivité des BEC était un moyen pour parvenir à une fin; nous espérions vraiment explorer le chevauchement entre BEC et BCS».

Et ils ont réussi. Les travaux suggèrent qu’il y a «une transition douce entre ces deux grands modes de supraconductivité». En fin de compte, ce qu’ils recherchaient était une base expérimentale qui nous permettrait de penser «une théorie sous-jacente plus générale derrière la superconduction». Dit et fait. Maintenant, la chose la plus importante reste, pour construire cette nouvelle vision et voir où elle nous mène.