Une équipe de chercheurs et chercheuses de l'Institut de Physique de Nice et du Laboratoire de physique & modélisation des milieux condensés met en évidence dans un travail récent un lien jusqu'alors inconnu entre la symétrie et la dynamique de mélanges quantiques d'atomes confinés dans une seule dimension d’espace.
En mécanique quantique, lorsque l'état initial d’un système n'est pas un état propre de l'opérateur d’évolution, sa fonction d’onde peut présenter au cours du temps des oscillations, signalant la présence d’une cohérence quantique dans le système. Des oscillations de Rabi entre les états d'une seule particule aux oscillations de Josephson dans un système émergent à deux niveaux, de telles oscillations sont utilisées pour une multitude d'applications, des qubits aux étalons de métrologie.
Dans un récent travail théorique, une collaboration entre des équipes de l'Institut de physique de Nice (INPHYNI, CNRS / Université Côte d'Azur) et du Laboratoire de physique & modélisation des milieux condensés (LPMMC, CNRS / Université Grenoble Alpes) a étudié l’émergence de ces oscillations dans un mélange de particules quantiques à très basse température, confinées dans une ligne unidimensionnelle. Lorsque les interactions répulsives entre ces atomes froids sont très fortes, le mouvement de la chaîne atomique s'apparente à celui de voitures coincées dans un embouteillage à une seule voie. Dans ce cas, le flux de particules est dicté par la symétrie des échanges entre les particules, une symétrie qui devient non triviale lorsque le système est composé de différentes espèces d'atomes.