Phases super-solides avec des Excitons Indirects – SIX

Ce programme de recherche vise à montrer une nouvelle classe d’états quantiques de la matière accessibles aux fluides ultra-froids de bosons dipolaires confinés dans un réseau périodique. En particulier, nous ciblons des phases collectives capables de briser spontanément la symétrie du potentiel de confinement, comme par exemple des phases super-solides qui allient ordre crystallin et cohérence spatiale. Cet objectif ambitieux est adressé en mettant en avant une nouvelle plateforme à l’état solide, reposant sur des excitons dits spatialement indirects créés dans des bi-couches semi-conductrices. Ce type d’excitons offre des propriétés physiques remarquables en vue de mettre en évidence des phases de type super-solide. Notamment, le confinement spatial des excitons peut être manipulé à la demande, tandis que les excitons sont sujet à de très fortes interactions dipolaires à quasi-longue portée. Ces dernières sont cruciales afin de rentrer dans le régime où la super-solidité est a priori accessible. Pour établir les excitons indirects comme un nouveau système modèle pour accéder à de nouveaux états quantiques de la matière notre consortium est structuré autour de groupes de recherche théorique et expérimentale à la pointe de la recherche de la super-solidité et de la physique quantique des fluides d’excitons ultra-froids. Ainsi, le diagramme des phases quantiques accessibles aux excitons ultra-froids sera calculé théoriquement et directement comparé à nos observations. En effet, notre programme de recherche est structuré afin d’assurer une synergie maximale entre les partenaires pour tous les aspects du projet. Cet aspect est crucial compte tenu de l’immense challenge que nous relevons.