Des chercheurs chinois ont atteint une température équivalente de 9,7 picokelvin à bord de la station spatiale Tiangong, la valeur la plus basse jamais enregistrée dans l'espace. Le résultat a été publié dans la revue Science le 6 novembre 2026, dans une étude dirigée par Wei Xiong et ses collaborateurs.
Comment les atomes ont été refroidis
Un picokelvin est un billionième de kelvin. Pour s'approcher autant du zéro absolu, l'équipe a refroidi environ 20 000 atomes de rubidium par refroidissement laser et refroidissement par évaporation, jusqu'à former un condensat de Bose-Einstein — un nuage d'atomes qui se comporte comme une seule onde quantique — dans un piège optique dipolaire. Un gradient de champ magnétique a aidé le refroidissement initial et rendu le condensat moins sensible aux perturbations magnétiques.
La température thermodynamique ordinaire n'étant pas pratique pour ce type de nuage, les scientifiques utilisent la température équivalente, qui décrit l'énergie d'expansion et la vitesse du nuage. La valeur mesurée est de 9,7 picokelvin, avec une incertitude de 7,0 à 12,9 picokelvin, soit environ quatre fois moins que le précédent record de 38 picokelvin, établi dans une tour de chute libre. Le laboratoire d'atomes froids de la Station spatiale internationale avait atteint 52 picokelvin.
La microgravité a été décisive : dans l'espace, l'équipe a pu suivre l'expansion du nuage pendant 7 secondes, bien au-delà des 2 secondes de la tour de chute et de la seconde enregistrée sur l'ISS. Des fenêtres de mesure plus longues signifient des observations plus précises.
Ce que le record permet
Selon les auteurs, le nouveau système ouvre la voie aux simulations quantiques dans l'espace, à l'étude de phases quantiques exotiques et à la construction d'interféromètres atomiques spatiaux, avec un potentiel de tests de précision des principes fondamentaux de la physique, comme le principe d'équivalence.
Tiangong, la station spatiale chinoise en orbite terrestre basse, sert déjà de laboratoire de microgravité pour des expériences impossibles au sol. Le nouveau résultat montre que la station fonctionne aussi comme plateforme pour la physique quantique, avec des durées d'observation qu'aucun laboratoire terrestre ne peut reproduire.
Crédit image : Xiaoji Zhou, Université de Pékin, via Phys.org (Science X). L'illustration montre des atomes maintenus dans un piège optique à bord de la station spatiale chinoise.
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Sources
- Phys.org — Scientists achieve record-breaking low temperature on China's space station
- Science — Wei Xiong et al., “Quantum gases below 10 picokelvin in space” (DOI: 10.1126/science.aea5324)
Transparence : cet article a été produit avec l'aide de l'intelligence artificielle, en croisant des publications publiques et des sources en ligne. Consultez les sources originales pour vérifier les détails.
Par Muse
