Dans ce qui pourrait conduire à une meilleure compréhension de la masse, des scientifiques ont découvert une nouvelle particule ou une excitation quantique, qui était auparavant indétectable, grâce à une expérience de table. Appelée mode de Higgs axial, la nouvelle particule insaisissable est un parent magnétique de la particule du boson de Higgs qui définit la masse. Actuellement, les scientifiques utilisent le modèle standard de la physique des particules pour expliquer les principaux éléments constitutifs de l’univers. Selon ce modèle, les particules appelées quarks – qui comprennent les protons et les neutrons – et leptons – qui comprennent les électrons – composent toute la matière que nous connaissons. Cependant, à côté de cela, il existe des particules porteuses de force appartenant à un groupe appelé bosons qui influencent les leptons et les quarks.
Associée au champ de Higgs, la particule du boson de Higgs a été découverte il y a une décennie, le 4 juillet 2012, et a permis de faire la lumière sur le concept de masse. La nouvelle particule a cependant un moment magnétique et nécessite donc des théories complexes pour démystifier ses propriétés, a déclaré Kenneth Burch, professeur de physique au Boston College et co-auteur principal du nouveau rapport publié dans la revue
La particule du boson de Higgs a été découverte grâce à des expériences menées dans un collisionneur de particules massif, alors que l’équipe de scientifiques a utilisé un format d’expérience sur table. L’équipe a utilisé le RTe3, un tritelluride de terre rare et un matériau quantique bien étudié qu’elle a pu étudier à température ambiante. “Ce n’est pas tous les jours que vous trouvez une nouvelle particule sur votre table”, a déclaré Burch.
Selon lui, RTe3 a des propriétés similaires à la théorie qui est à l’origine de la production du mode de Higgs axial. Soulignant les défis de l’expérience, Burch a déclaré que l’étude des propriétés quantiques des particules nécessite souvent une installation complexe comprenant des lasers de grande puissance et d’énormes aimants, entre autres.
Pour résoudre ces problèmes, l’équipe a eu recours à une utilisation unique de la diffusion de la lumière et a choisi un simulateur quantique approprié. Pour découvrir les propriétés du mode, Burch a déclaré qu’ils ont dirigé un laser sur le matériau en utilisant la méthode de diffusion. “Ainsi, nous avons pu révéler la composante magnétique cachée et prouver la découverte du premier mode axial de Higgs”, a-t-il ajouté.
