Communiqué

Neuchâtel, le 5 avril 2007.  Il n'est pas si courant de figurer au menu des highlights de Nature Physics. La célèbre revue ne s'est pas trompée en reconnaissant le coup de force réalisé par une équipe de chercheurs de l'Université de Neuchâtel. Ces derniers sont parvenus à contourner un problème de taille. Depuis longtemps, on cherchait le moyen d'exploiter les lasers à cascades quantiques qui émettent dans le lointain infrarouge. En se heurtant toujours au même obstacle ! A mesure que les longueurs grandissaient, le laser devenait de plus en plus fragile à la température.

Les chercheurs du Laboratoire de physique mésoscopique de l'Université de Neuchâtel ont fait gagner une bonne centaine de degrés Celsius à leur domaine de recherche. Avant leur découverte, les lasers très spécifiques sur lesquels ils travaillent nécessitaient des températures d'environ -170°C pour fonctionner. Désormais, le développement de modèles adaptés à la température ambiante se laisse sérieusement envisager.

La revue Nature Physics (sous-branche du grand journal scientifique Nature) publie leurs résultats qu'elle met par ailleurs en exergue dans ses highlights. Romain Terazzi, qui signe cet article, cite le grand avantage du futur laser : « Des objets comme le bois deviennent transparents. Mais contrairement aux rayons X, il n'y a pas de risques d'irradiation pour l'homme. »

Des lasers à cascade quantique émettant des ondes relativement courtes sont déjà utilisés, notamment en spectroscopie (pour l'analyse de gaz). Depuis plus de dix ans, on cherche à construire des lasers d'un même type, mais oeuvrant avec des longueurs d'ondes plus grandes. Ces derniers laissent en effet entrevoir d'alléchantes perspectives d'application. En imagerie médicale, par exemple, où leur innocuité serait mise à profit pour développer des scanners non invasifs. Ou dans les systèmes de sécurité des aéroports.

Jusqu'à présent, ces applications ne pouvaient se concrétiser. Dès qu'ils se mettaient à émettre à la fréquence souhaitée - de l'ordre du terahertz, entre les micro-ondes et l'infrarouge - les lasers à cascade quantique devenaient extrêmement fragiles et exigeaient des températures d'environ -170°C pour fonctionner.

Un obstacle que Romain Terazzi et ses collègues comptent bien contourner grâce à un mécanisme d'amplification de lumière dénommé « Bloch gain », qui rend l'appareil beaucoup moins gourmand en énergie.

Informations complémentaires aux adresses suivantes :
http://www.nature.com/nphys (nat. phys. main page)
http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys577.html (full text html)
http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/pdf/nphys577.pdf (full text pdf)