Des chercheurs du Laboratoire Kastler Brossel (LKB) à Paris, en collaboration avec notre collègue Bruno Peaudecerf, ont visualisé pour la première fois l’effet direct du principe d’exclusion de Pauli dans un microscope à gaz quantique.
L’équipe du LKB menée par le Dr. T. Yefsah a appliqué pour la première fois à un gaz homogène de fermions (constitué de centaines d’atomes de lithium 6 ultrafroids), la technique du microscope à gaz quantique, qui permet d’imager directement les atomes individuels d’un gaz en les piégeant dans un réseau. Ceci a permis d’obtenir les images les plus claires jamais réalisées du principe de Pauli en action à l’échelle atomique – montrant que les fermions « s’évitent » aux courtes distances, en parfait accord avec les prédictions théoriques.
Cette observation du gaz de fermions idéal, où l’exclusion de Pauli est la seule forme d’interaction présente, valide la méthode de microscopie appliquée aux gaz continus corrélés, et ouvre la voie à l’étude de systèmes de fermions en interaction forte, pour lesquels il n’existe pas de prédictions théoriques pour les corrélations. Ce travail a été sélectionné comme Editor’s Suggestion dans Physical Review Letters, et publié en couverture. Il a fait par ailleurs l’objet d’une recension dans la revue Physics de l’APS.
Plus d’information sur l’Actualité Scientifique du CNRS : https://www.inp.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/ce-qui-rend-la-matiere-stable
La publication : https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.183403.
Image d’une configuration d’un gaz quantique fermionique
© Tim de Jongh et al., Phys. Rev. Lett. 2025