Les physiciens ont montré qu’il ne fallait que 7 particules quantiques, qu’elles se comportaient comme si elles étaient immergées dans un milliard de personnes. À grande échelle, la matière subit diverses transformations, appelées transitions de phase, dans lesquelles l'eau (par exemple) passe dans la glace ou la vapeur. Les chercheurs ont l'habitude de voir de telles choses dans de grandes masses de molécules, mais jamais dans un si petit groupe.
Dans une nouvelle étude, des scientifiques ont suivi les transitions de phase dans des systèmes représentés par sept particules lumineuses (photons) qui acquéraient un état physique exotique - le condensat de Bose-Einstein (BCE). C'est un état physique atteint par la matière aux températures ultra-froides, où les particules commencent à se mélanger et à agir à l'unisson.
Les photons étant des paquets de lumière, ils sont créés à partir d'énergie, pas de matière, ce qui rend étrange le changement de phase. Mais en 2010, des chercheurs allemands ont pu montrer que des particules légères capables de se comporter comme un CBA. Pour attraper les photons, les scientifiques ont créé un petit appareil photo à miroir et l’ont rempli de peinture colorée. Lorsque des particules de lumière se sont écrasées dans les particules de colorant, celles-ci ont absorbé les premières et sont réémises. Pour cette raison, les photons ont mis plus de temps à se déplacer autour de la caméra, ce qui les a effectivement ralentis. En conséquence, la caméra est devenue un espace où les chercheurs peuvent ralentir les photons et les placer à une distance proche. En conséquence, il était évident que les photons commencent à entrer en contact et à démontrer le CBE. Lors d'une expérience récente, l'équipe a voulu déterminer le nombre minimum de photons requis pour de telles actions. À l'aide d'un laser fin, ils ont pompé un à un les photons dans un piège à miroir de colorant de même remplissage et ont observé le comportement du mélange. Il s'est avéré qu'en moyenne 7 photons suffisent pour former un CBE. Ce seuil bas est nécessaire pour déterminer le début d'une transition de phase.
Les scientifiques ont noté des différences entre les micro-CBA et les transitions de phase avec un plus grand nombre de particules. Lorsque la glace chauffe plus que le point de fusion, il semble qu'elle passe instantanément de la forme solide à la forme liquide. Cependant, avec la participation de seulement 7 photons, ce processus est effectué progressivement.
