Limite quantique du flux de chaleur

Laboratoire de photonique et de nanostructures, LPN-CNRS, Route de Nozay, 91460 Marcoussis

Résumé

La théorie quantique est le socle sur lequel repose notre compréhension de la nature. Bien qu’elle ait été élaborée il y a presque un siècle, l’établissement expérimental de ses fondements se poursuit. En particulier, l’exploration des aspects quantiques du transport de chaleur n’en est qu’à ses débuts. Nous présentons ici la démonstration expérimentale d’une des pierres angulaires du transport de la chaleur en régime quantique, l’existence d’une limite maximum fondamentale à la conduction thermique appelée, pour un canal élémentaire de transport, le quantum de conductance thermique.

Ce quantum, ici mesuré dans un système électronique et égal à 1 pW/K à une température de 1 K, est prédit complètement universel, indépendant même du mécanisme de conduction thermique.