SCIENXES ENERGIES ENVIRONNEMENT /WEEK 45 / UNE NOUVELLE MESURE DU TEMPS

Traduction du jour :

''Une nouvelle façon de mesurer le temps en utilisant les états de Rydberg

par Bob Yirka, Phys.org

( a ) Carte expérimentale du rendement des photoélectrons en fonction du délai entre les impulsions XUV et NIR. ( b ) Carte de rendement photoélectronique simulée utilisant une énergie centrale XUV de 24,587 eV et une bande passante XUV de 0,09433 eV. Crédit : Recherche sur l'examen physique (2022). DOI : 10.1103/PhysRevResearch.4.043041

Une équipe de chercheurs travaillant à l'Université d'Uppsala en Suède a découvert une nouvelle façon de mesurer le temps. Ils ont publié leurs travaux dans la revue Physical Review Letters.

Jusqu'à présent, les moyens de mesurer le passage du temps consistaient à compter une unité de mesure prédéfinie d'un point dans le temps à un autre, par exemple compter les secondes qui s'écoulent lorsqu'une personne court. Un tel moyen de mesure du temps est la méthode utilisée par les horloges traditionnelles et aussi par les horloges atomiques. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont trouvé un moyen de mesurer le passage du temps d'une manière totalement différente, en utilisant la nature ondulatoire des états de Rydberg.

Les atomes de Rydberg sont des atomes qui ont été projetés avec des lasers pour pousser leurs électrons à des états d'énergie extrêmement élevés, ce qui éloigne également les électrons du noyau. La façon dont les électrons se déplacent est décrite comme leur état de Rydberg et la façon mathématique dont ils sont caractérisés est connue comme leur paquet d'ondes.

Des recherches antérieures ont montré que lorsque des paquets d'ondes de Rydberg en rencontrent d'autres, des interférences peuvent se produire. Et lorsque cela se produit, des motifs d'ondulation uniques peuvent apparaître. Et, les chercheurs de ce nouvel effort notent que si vous avez plusieurs paquets d'ondes se déplaçant dans le même "étang" quantique, vous obtenez de nombreux types d'interférences différents avec de nombreux modèles évolutifs uniques. Et, ont-ils en outre noté, chaque modèle unique représente le temps unique qu'il a fallu pour évoluer par rapport à tous les autres à proximité. Et cela signifie qu'ils peuvent être utilisés comme horodatages.

Les chercheurs ont mené une série d'expériences consistant à tester ces horodatages pour voir s'ils pouvaient être utilisés comme une nouvelle façon de mesurer le temps. Chacune impliquait d'exciter des atomes d'hélium avec une impulsion laser ainsi que de courtes impulsions de lumière ultraviolette permettant de mesurer le spectre. Ils ont découvert que leur « montre », comme ils l'appelaient, pouvait fonctionner de manière à permettre des mesures allant jusqu'à 81 picosecondes et qu'elle comportait des erreurs ne dépassant pas huit femtosecondes.

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COMMENTAIRES

Cet article est intéressant  mais ne précise pas assez l avantage qu 'il présente par rapport  a la mesure actuelle par l horloge atomique 

 Par ailleurs  il ne faut pas confondre  le concept de mesure  d'un temps ''universel'' basé sur le choix d 'une unité  de  durée  de  tempos et sur un phénomène périodique physique stable  et reproductible  avec le concept d 'une durée de temps  local qui résulte de la différence entre deux mesures expérimentales de type précédent 

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More information: Marta Berholts et al, Quantum watch and its intrinsic proof of accuracy, Physical Review Research (2022). DOI: 10.1103/PhysRevResearch.4.043041

Journal information: Physical Review Letters 

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