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Les photo-émetteurs excités peuvent coopérer et rayonner simultanément, un phénomène appelé superfluorescence. Des chercheurs de l'Empa, de l’ETHZ et du secteur privé, ont récemment réussi à créer cet effet avec des super-réseaux nanocristallins ordonnés.
Cette découverte pourrait permettre des développements futurs dans l'éclairage LED, la détection quantique, la communication quantique et l'informatique quantique, a indiqué l'Empa dans un communiqué jeudi. L'étude vient récemment d'être publiée dans la revue "Nature".
Certains matériaux émettent spontanément de la lumière s'ils sont excités par une source externe, par exemple par un laser. Ce phénomène est connu sous le nom de fluorescence.
Cependant, dans plusieurs gaz et systèmes quantiques, une émission de lumière beaucoup plus forte peut se produire. C'est le cas lorsque les émetteurs au sein d'un ensemble synchronisent spontanément leur phase mécanique quantique entre eux.
Superfluorescence
De cette façon, le rendement lumineux qui en résulte peut être beaucoup plus intense que la somme des émetteurs individuels. Cela conduit à une émission de lumière ultra-rapide et lumineuse - superfluorescence.
La preuve finale de la superfluorescence provient d'expériences optiques réalisées à des températures d'environ moins 267 degrés Celsius. Les chercheurs ont découvert que les photons étaient émis simultanément dans une rafale lumineuse.
Eureka
"C'était notre moment "Eureka !". Dès que nous avons réalisé qu'il s'agissait d'une source lumineuse quantique inédite", selon un chercheur de l'ETH Zurich et de l'Empa, impliqué dans ces expériences optiques. Ces collègues et lui les considèrent comme un point de départ pour exploiter davantage les phénomènes quantiques collectifs avec cette classe unique de matériaux.