Des scientifiques de l'Université de Bâle et du Laboratoire Kastler Brossel à Paris ont réalisé pour la première fois une mesure quantique révolutionnaire utilisant des nuages atomiques intriqués spatialement séparés. Cette recherche, publiée aujourd'hui dans la revue Science, démontre comment l'intrication quantique peut mesurer simultanément plusieurs paramètres physiques avec une précision sans précédent.
L'équipe internationale, dirigée par le Prof. Dr. Philipp Treutlein de Bâle et le Prof. Dr. Alice Sinatra de Paris, a développé une approche innovante qui intriqué les spins atomiques au sein d'un nuage unique avant de le diviser en trois parties spatialement séparées mais connectées quantiquement. Cette technique permet aux chercheurs de mesurer les variations du champ électromagnétique avec une précision nettement améliorée par rapport aux systèmes atomiques indépendants conventionnels.
Le chercheur postdoctoral Yifan Li a expliqué que personne n'avait auparavant réalisé une telle mesure quantique avec des nuages atomiques intriqués spatialement séparés, et que le cadre théorique pour de telles mesures était resté flou jusqu'à présent. Avec seulement quelques mesures, l'équipe a déterminé les distributions de champ avec une précision nettement supérieure à ce qui aurait été attendu sans intrication spatiale.
Les applications pratiques de cette percée sont considérables. Une utilisation immédiate concerne les interféromètres atomiques, qui mesurent l'accélération gravitationnelle de la Terre. Grâce à l'approche par intrication, les gravimètres peuvent désormais mesurer les variations spatiales de la gravité avec une précision plus élevée que jamais. Le doctorant Lex Joosten a souligné que ces protocoles de mesure peuvent être directement appliqués aux instruments de précision existants tels que les horloges à réseau optique.
Cette réalisation représente une étape significative vers les capteurs quantiques de nouvelle génération qui pourraient révolutionner des domaines allant de la navigation à la prospection géologique. La recherche démontre que le paradoxe d'Einstein-Podolsky-Rosen, longtemps considéré comme une curiosité philosophique, a désormais des applications pratiques concrètes en métrologie.
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