Récemment, de telles techniques ont également été appliquées à de petites particules de l’ordre du nanomètre et du micromètre. Cela fonctionne déjà assez bien pour des particules individuelles – mais si vous voulez refroidir plusieurs particules à la fois, le problème s’avère beaucoup plus difficile. Le professeur Stefan Rotter et son équipe de l’Institut de physique théorique de la TU Wien ont maintenant présenté une méthode avec laquelle un refroidissement extrêmement efficace peut également être obtenu dans ce cas.

Pas seulement un faisceau, mais tout un motif lumineux

« Dans le refroidissement laser des atomes, on n’utilise qu’un faisceau laser ordinaire. Cependant, cette approche ne fonctionne pas pour le refroidissement des nanoparticules. Notre astuce consiste maintenant à adapter en permanence la structure spatiale du faisceau laser au mouvement des particules de telle manière qu’un refroidissement optimal est mis en œuvre à chaque instant », explique Stefan Rotter. « Avec la méthode que nous avons développée, vous pouvez calculer très rapidement à quoi doit ressembler ce motif lumineux. Pendant que les particules changent de position, vous ajustez en continu le motif lumineux et pouvez ainsi ralentir en continu les particules », ajoute Jakob Hüpfl, qui fait des recherches. ce sujet dans le cadre de sa thèse de doctorat.

Fait intéressant, pour utiliser la nouvelle méthode, vous n’avez pas besoin de savoir où se trouvent les particules – vous n’avez même pas besoin de savoir combien de particules il y a et comment elles se déplacent. Vous envoyez simplement de la lumière à travers le système et mesurez comment cette lumière est modifiée par les particules. À partir de là, le motif lumineux optimal est déterminé avec lequel les particules doivent être irradiées à l’instant suivant afin de les ralentir un peu plus – jusqu’à ce que leur mouvement « se fige » finalement. Jusqu’à présent, ce n’est qu’un travail théorique, mais des expériences sont déjà en cours.