Publié le 13 août 2026 à 12:00 · Publication originale
Berkeley Lab vient d'en observer une version particulièrement recherchée: un condensat formé d'excitons à l'intérieur d'un semi-conducteur épais de quelques couches atomiques. Les résultats, publiés dans Nature, pourraient fournir une nouvelle plateforme pour explorer des composants quantiques directement dans des matériaux solides.
Un exciton apparaît lorsqu'un électron et le "trou" positif laissé par son absence s'attirent dans un semi-conducteur. Le problème semblait presque insoluble: les excitons produits optiquement ne vivent généralement qu'environ un milliardième de seconde. Difficile, dans ces conditions, de les laisser s'organiser collectivement. L'équipe de Feng Wang a contourné l'obstacle en séparant électrons et trous dans deux couches atomiques voisines, constituées de diséléniure de molybdène et de diséléniure de tungstène. Une mince couche de nitrure de bore les sépare tout en permettant leur attraction.
Le résultat est plus étrange encore que prévu. Ce fluide quantique possède plusieurs organisations internes et les chercheurs peuvent modifier son état avec un faible champ magnétique. Des électrodes permettent également de contrôler la densité des excitons. Il ne s'agit plus seulement d'observer un phénomène quantique spectaculaire, mais de commencer à disposer de boutons pour le piloter.
L'intérêt pour les lecteurs n'est pas un ordinateur quantique pour demain matin. Il est plus fondamental. Les technologies quantiques exigent aujourd'hui souvent des dispositifs complexes et des températures extrêmes. Transformer un condensat quantique en système contrôlable au sein d'un semi-conducteur ouvre une autre voie vers des simulateurs quantiques, l'optoélectronique cohérente et, à terme, des circuits exploitant des fluides quantiques. Berkeley veut désormais tenter de démontrer des dispositifs fondés sur leur superfluidité.
Un phénomène imaginé dans les années 1920 vient ainsi de quitter le monde des gaz ultrafroids pour entrer dans l'univers des composants électroniques.
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La matière devient parfois la plus étrange au moment précis où elle commence à se comporter comme une seule chose.
Sources août 2026
Nature
Lawrence Berkeley National Laboratory
UC Berkeley
Feng Wang et Ruishi Qi
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