Une équipe internationale de physiciens rapporte dans l’édition courante du journal Nature avoir converti trois atomes ordinaires en un nouvel état de la matière, donnant ainsi vie au concept défendu dès les années 70 par le scientifique russe Vitaly Efimov. Dans cette configuration, les atomes se comportent comme les Trois Mousquetaires, avec cette devise : Un pour tous, tous pour un !

Dans ce nouvel état de la matière, les atomes se repoussent deux à deux, mais s’attirent lorsqu'ils sont considérés trois par trois. L’expérience décrite dans l’article de Nature, et menée par l’équipe de Cheng Chin (professeur de physique à l’université de Chicago), a permis aux physiciens d’observer pour la première fois un nuage d’Efimov. Celui-ci a été obtenu dans une chambre à vide, à une température flirtant avec le milliardième de degré au-dessus du zéro absolu.

Dans ce nouvel état de la matière, les atomes adoptent la forme d’anneaux de Borromée, des symboles composés d’un entrelacs de trois cercles, qui tirent leur nom d'une célèbre famille de princes italiens de la Renaissance.



Un anneau de Borromée
Dans cette configuration, les atomes adoptent la devise des illustres Trois Mousquetaires
(Courtesy of Robert FERRÉOL and Jacques MANDONNET)

« Ce symbole signifie que les trois objets sont entrelacés : si vous prenez l’un d’entre eux, les autres suivront. » Par contre, aucun des couples d'anneaux ne s'interpénètre, et donc, « si vous sectionnez l’un des objets, l'ensemble se disjoint » explique Chin. Un comportement digne des Trois Mousquetaires !

L’expérience menée dans le laboratoire de Grimm, à Innsbruck, a permis à trois atomes de césium de former un anneau de Borromée, et d’atteindre l’état d’Efimov. Cependant, en théorie, cet état de la matière pourrait être obtenu à partir de n’importe quel groupe de trois atomes, en le soumettant à des températures ultra froides.

Maintenant que l’état d’Efimov a été obtenu, les scientifiques comptent étudier ses propriétés, et essayer de l’apprivoiser. Ainsi, leur objectif est à présent d’avoir un contrôle total sur les atomes au cours de l’expérience, de les faire passer à l’état d’Efimov, puis de les faire revenir à l’état « ordinaire ». Reste à savoir si les Trois Mousquetaires atomiques ne se montreront pas aussi réticents que les personnages épiques d'Alexandre Dumas !