Contrôle du trafic atomique
Des chercheurs ont mis au point et testé une nouvelle technologie pour des capteurs quantiques encore plus précis
L'Année internationale des sciences et technologies quantiques de l'UNESCO débute par un succès pour les chercheurs de l'Université de Technologie à l'Institut de Physique Appliquée : Physical Review Research publie les résultats de leurs recherches sur les impulsions de miroirs dichroïques. Celles-ci agissent comme des contrôleurs de trafic sélectifs de la vitesse des atomes en dirigeant les particules ayant la bonne vitesse vers la détection tout en laissant les perturbateurs s'échapper dans le vide.
Les capteurs quantiques peuvent être beaucoup plus précis que les capteurs conventionnels et sont utilisés, par exemple, pour l'observation de la terre, la navigation, les essais de matériaux et l'analyse chimique ou biomédicale. Les chercheurs de l'université de Darmstadt ont mis au point et testé une technique qui rend les capteurs quantiques encore plus précis.
Qu'est-ce qui se cache derrière cette technologie ? Les capteurs quantiques, basés sur la nature ondulatoire des atomes, utilisent les interférences quantiques pour mesurer les accélérations et les rotations avec une très grande précision. Cette technologie nécessite des séparateurs de faisceau et des miroirs optimisés pour les atomes. Cependant, les atomes qui sont réfléchis de manière non intentionnelle peuvent nuire considérablement à ces mesures.
Les scientifiques de l'Université technique de Darmstadt utilisent donc des impulsions lumineuses spécialement conçues comme miroirs sélectifs pour les atomes, qui réfléchissent les atomes souhaités et laissent passer les atomes parasites. Cette approche réduit le bruit dans le signal, ce qui rend les mesures beaucoup plus précises. Cette technique est particulièrement importante pour la dernière génération de capteurs quantiques : Pour accroître encore la sensibilité, on étudie actuellement la possibilité de transférer des vitesses extrêmement élevées, ce qui, par ailleurs, introduit des chemins atomiques parasites supplémentaires. La technique mise au point à l'Université technique de Darmstadt par les équipes de recherche des professeurs Birkl et Giese permet d'atténuer cet effet secondaire indésirable. Le fait que les "impulsions à miroir dichroïque" puissent être intégrées de manière transparente dans les systèmes existants présente des avantages spécifiques pour une mise en œuvre rapide. Cette avancée permet aux chercheurs du monde entier de repousser les limites des mesures de précision et de développer des dispositifs améliorés pour la recherche fondamentale en physique quantique et les applications pratiques des capteurs quantiques.
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