Le CNRC et l’Université d’Ottawa créent les premières images holographiques de la fonction d’onde quantique d’un électron

Une expérience « parfaite » qui repose sur la technologie de l’attoseconde

Le 15 juin 2017 – Ottawa, ON ─ Pour la première fois de l’histoire, des physiciens de trois continents sont arrivés à mesurer et à décrire la fonction d’onde mécanique-quantique d’un électron ionisé en s’appuyant sur les techniques de la science de l’attoseconde.

Le mérite de cette percée revient à des physiciens du Conseil national de recherches du Canada (CNRC) et de l’Université d’Ottawa au Canada, du Max-Born Institute for Nonlinear Optics and Short Pulse Spectroscopy en Allemagne et de l’Université Waseda au Japon.

« La recherche dans le domaine de l’attoseconde en est encore à ses balbutiements », a déclaré le responsable canadien du projet de recherche, David Villeneuve, agent de recherches au CNRC et professeur auxiliaire à l’Université d’Ottawa. « Si des expériences de ce genre sont maintenant possibles, c’est uniquement grâce à de très récents progrès dans le domaine de la photonique quantique. Les expériences à l’échelle de l’attoseconde permettent de voir à l’échelle quantique les électrons à l’intérieur même des atomes et des molécules. »

L’expérience effectuée démontre l’une des propriétés fondamentales de la mécanique quantique. En capturant les toutes premières images holographiques de la fonction d’onde quantique d’un électron, les physiciens ont démontré non seulement la possibilité d’exercer un contrôle extrême sur l’état quantique d’un atome au moyen de dispositifs de pointe relevant de la science de l’attoseconde, mais aussi à quel point les techniques de la science de l’attoseconde révolutionnent actuellement la recherche en physique des lasers ultrarapides.

Une attoseconde est l’équivalent d’un trillionième d’une seconde (1x10^-18 de seconde). Le rapport entre une attoseconde et une seconde est le même que celui entre une seconde et l’âge de l’univers. Les impulsions lumineuses de l’ordre de l’attoseconde peuvent modifier profondément les états de la matière. Les résultats de ces recherches sont décrits dans un article à paraître dans le numéro de la revue Science qui sera publié demain.