Freiner la lumière à l’aide de cristaux liquides

« Cette approche nous permet de mesurer des vitesses infimes et très brèves. » se félicite Umberto Bortolozzo, l’un des auteurs  de l’expérience visant à ralentir très fortement la lumière.

Pour y arriver et imposer aux photons de se déplacer si lentement, son équipe a  utilisé de simples cristaux liquides. Pas si simples en vérité puisque ces cristaux ont été modifiés pour présenter une forme particulière en hélices. Grâce à cette géométrie, les photons interagissent fortement avec le matériau, les particules lumineuses butant sur les bouts d’hélices.

A force d’interactions, les photons ralentissent. Pour majorer le phénomène, les chercheurs de l’université de Nice – Sophia Antipolis et de l’université de Xiamen en Chine ont rajouté du colorant dans les cristaux. Nichées dans ces structures, les molécules de couleur changent de forme quand la lumière les traverse, modifiant ainsi les propriétés optiques du matériau, et freinant de manière encore plus efficace les photons. L’avantage de cette approche réside dans sa facilité de mise en œuvre alliée à une grande efficacité puisque les photons sont freinés jusqu’à un milliardième de leur vitesse.

D’après les chercheurs, cette structure hélicoïdale permet aussi de piéger la lumière à l’intérieur du cristal, puis de la relâcher sur demande. « Pouvoir atteindre des faibles vitesses de lumière, et pouvoir la stopper, est très excitant autant pour la recherche fondamentale qu’appliquée. Cela nous offre de nouvelles possibilités dans les techniques de mesure à distance et de stockage optique », s’enthousiasme Umberto Bortolozzo.

Par Audrey Loubens, journaliste scientifique

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