Conduction de chaleur quantique par des photons

Le laboratoire finlandais de Jukka Pekola s'intéresse aux mécanismes de transfert de température dans des structures de l'ordre du nano ou micromètre à une température de 0,1 degré au dessus du zéro absolu.

Sous la direction de Jukka Pekola de l'Université technologique de Helsinki et en collaboration avec Wiebke Guichard de l'Institut Néel, CNRS-Grenoble, Matthias Meschke a étudié l'échange de chaleur entre deux petits morceaux de métal reliés entre eux uniquement par des aimants supraconducteurs. Les résultats montrent qu'à des températures très basses, la chaleur est transférée par radiations électromagnétiques.

Les experts s'accordent à dire que les supraconducteurs sont des isolants idéaux en ce qui concerne la conduction de la chaleur. Ces nouveaux résultats expérimentaux démontrent qu'à des températures basses la chaleur est transférée par radiations électromagnétiques, et que le transfert de chaleur ne peut avoir une valeur arbitraire. Ceci est un autre exemple de la façon dont les lois de la physique se comportent différemment dès que la mécanique quantique rentre en jeu.

Ces expériences permettent de mieux comprendre les mécanismes de transport fondamentaux dans des structures à l'échelle nanométrique. Ces travaux pourraient servir notamment pour des instruments astronomiques qui fonctionnent à des températures de 0,1K. Un exemple étant les détecteurs dans les satellites qui recherchent des traces d'anisotropies qui pourraient être des traces des premiers instants du Big Bang.