Une nouvelle forme de matière quantique identifiée par des chercheurs ?

PHYSIQUE Des oscillations quantiques inattendues ont émané d’un matériau isolant

20 Minutes avec agence

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Illustration: une femme regarde dans un microscope.
Illustration: une femme regarde dans un microscope. — Guy Bell/REX/REX/SIPA

L’existence d’un nouveau type de particules quantiques encore inconnues vient d’être suggéré à la suite d’observations menées par des physiciens de l’université de Princeton aux Etats-Unis, rapporte Numerama. L’équipe de scientifiques a observé un comportement quantique inattendu dans un isolant fabriqué à partir d’un matériau appelé ditellurure de tungstène, précise un article de l’université de Princeton sur le sujet.

Les physiciens ont été surpris par leurs observations, car elles remettent en cause une distinction quantique jusqu’à maintenant partagée sur les métaux et isolants. Dans les matériaux métalliques, les électrons sont très mobiles, compte tenu d’une faible résistance à la conduction. Des oscillations quantiques sont ainsi visibles. Dans les matériaux isolants, la résistance est telle que les électrons ne circulent plus et aucune oscillation quantique ne peut advenir.

Des oscillations quantiques inattendues

Pourtant, et c’est là l’intérêt de ces recherches qui ont fait l’objet d’une publication dans la revue Nature le 4 janvier dernier, les physiciens ont observé des oscillations quantiques au sein d’un matériau isolant. Il s’agit du tellurure de tungstène. Ce semi-métal devient conducteur quand il est épais et a une forte résistance quand il est fin. Les chercheurs ont soumis une version très fine de ce métal à un champ magnétique. C’est ainsi que, contre toute attente, ils ont observé des oscillations quantiques, précise Numerama.

Difficile de savoir encore de quoi il s’agit. « Si nos interprétations sont correctes, nous sommes en train d’observer une forme fondamentalement nouvelle de matière quantique. Nous pouvons maintenant imaginer un tout nouveau monde quantique caché dans les isolants. C’est possible qu’on ne les ait simplement pas identifiées ces dernières décennies », a résumé l’auteur principal de l’étude, Sanfeng Wu. Il s’agit d’un premier pas. D’autres études, menées sur d’autres métaux par d’autres chercheurs devraient permettre d’en apprendre davantage sur cette « nouvelle forme de matière quantique ».