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Cette photo d’un atome piégé est absolument époustouflante

Crédit : David Nadlinger / Université d'Oxford

Un atome de strontium métallique maintenu dans des champs électriques entre deux électrodes espacées de moins de 2 mm. Voilà l’image qui remportait il y a quelques jours le grand prix de la Photographie Scientifique organisé par le Engineering and Physical Sciences Research Council (Royaume-Uni).

Au centre même de l’image ci-dessous se trouve quelque chose d’incroyable : un seul atome de strontium chargé positivement, suspendu en mouvement par des champs électriques. Non seulement nous assistons à spectacle incroyablement rare, mais il est également difficile de comprendre que ce minuscule point de lumière bleue est effectivement un élément constitutif de la matière.

Nous devons cette image au physicien David Nadlinger de l’Université d’Oxford. Pour vous donner une petite idée de la taille de cette installation, l’atome est ici maintenu en place par des champs électriques émanant de ces deux aiguilles métalliques placées de chaque côté. La distance entre les deux est d’environ 2 millimètres. L’atome est par ailleurs impacté par un laser bleu-violet. L’énergie du laser amène l’atome à émettre des photons, permettant ainsi de capturer cette incroyable photo.

Un atome de strontium métallique maintenu dans des champs électriques entre deux électrodes espacées de moins de 2mm.
Crédits : David Nadlinger / Université d’Oxford

« L’idée d’être capable de voir un seul atome à l’œil nu m’avait frappé, c’est comme un pont merveilleusement direct et viscéral entre le minuscule monde quantique et notre réalité macroscopique », explique le chercheur.

Ces types d’ions atomiques refroidis au laser permettent aux chercheurs d’étudier et d’exploiter les propriétés du monde quantique, mais ils peuvent également être utilisés pour construire des horloges atomiques et de futurs ordinateurs quantiques. En voir un de nos propres yeux est une chance rare. Notons que les atomes de strontium sont relativement gros par rapport à d’autres, avec des rayons d’environ 215 milliardièmes de millimètre.

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