Un groupe de chercheurs du MIT a présenté une nouvelle technique de mesure du temps qui, en utilisant le phénomène d’intrication quantique, est nettement plus performante que les horloges atomiques actuelles. Celles-ci s’appuient sur des lasers pour mesurer les oscillations d’un millier d’atomes de césium ultrafroids, un phénomène tellement précis et périodique que sur la durée totale de l’existence de l’univers, la marge d’erreur ne serait que d’une demi-seconde ou 500 ms.
Mais on peut encore faire mieux. Plutôt que de prendre des atomes qui oscillent chacun dans son coin, les chercheurs ont eu l’idée d’utiliser des atomes intriqués. L’intrication est un phénomène qui permet de lier les états quantiques des particules entre elles pour former un système. Dans le cas présent, les chercheurs ont pris 350 atomes d’ytterbium, une terre rare qui porte le numéro atomique 70. L’intrication a été générée avec un laser et permet de rendre les oscillations plus cohérentes entre elles, et donc plus précises.
Au final, une telle horloge atomique quantique permet d’atteindre le même niveau précision qu’une horloge atomique classique en quatre fois moins de temps. Et sur la durée totale de l’existence de l’univers, la marge d’erreur ne serait plus que 100 ms. Une telle performance permet de mesurer des phénomènes particulièrement courts qui étaient jusqu’à présent hors de portée.
« Vous pouvez toujours rendre l’horloge plus précise en mesurant plus longtemps. La question est de savoir combien de temps avez-vous besoin pour atteindre une certaine précision. De nombreux phénomènes doivent être mesurés sur des échelles de temps rapides », explique Vladan Vuletic, l’un des chercheurs qui a participé à cette découverte, dans un communiqué. En particulier, les chercheurs pensent qu’une telle horloge permettrait de détecter la matière noire et de mesurer les effets des ondes gravitationnelles sur le temps.
Source: MIT
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