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Les physiciens anglais menés par le professeur Chris Phillips, avec leurs collègues en Suisse, ont tout d’abord démontré qu’un matériau peut émettre des photons de façon cohérente sans pour autant passer par le stade de l’inversion de population. Ainsi, un solide semi-conducteur nanocristallin créé pour l’occasion, fabriqué à partir de couches d’arséniure de gallium, d’aluminium et d’indium, va se comporter comme un ensemble d’atomes « artificiels » dont les électrons présenteraient non pas deux mais trois états d’énergie. Le matériau agit tel un assemblage d’atomes dont les trois niveaux d’énergie et les passages de l’un à l’autre vont pouvoir être contrôlés : dans certaines conditions il pourra émettre de la lumière même si plus de 80 % des électrons restent dans leur état initial de basse énergie. L’effet a déjà observé dans des gaz, mais n’avait jamais été mis en évidence ici dans un solide.

Conséquence inattendue de ce phénomène : le matériau va devenir « transparent » en exploitant un effet optique appelé particulier appelé « transparence induite électromagnétiquement » ou EIT. En utilisant une pompe laser on va piloter les transitions entre les différents niveaux d’énergie des électrons, comme vu plus haut. Sous certaines conditions, la probabilité de transition entre deux des trois niveaux peut tomber à zéro : une seconde sonde laser, réglée sur une fréquence en résonance avec cette énergie de transition, va alors traverser le matériau sans être absorbée ! La lumière incidente peut être totalement contrôlée à l’intérieur du cristal : ralentie, stoppée, stockée. A la clé : exploration du corps humain, stockage de l’information sont envisageables à long terme...



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