Articles de vulgarisation

Résumé : Nous présentons comment des développements photoniques des années 2000 qui ont permis de transporter par fibre optique des signaux d’horloges avec une erreur résiduelle inférieure à 10^-19 sont en passe de révolutionner des domaines bien au-delà de la métrologie. Le réseau REFIMEVE reposant sur cette technologie dessert aujourd’hui 30 laboratoires en France et assure le lead d’un projet d’infrastructure européenne appelé FOREST. L’impact concerne la physique fondamentale, l’astrophysique, la physique des hautes énergies, les sciences de la Terre et de l’environnement mais les impacts sociétaux promettent d’être très nombreux.

Abstract: Nearly 25 years ago, Optical Frequency Combs (OFCs) have revolutionized practically from one day to the next the metrology of optical frequencies. Before that, only a few labs in the world could connect the optical (~10¹⁵ Hz) and the microwave (~10¹⁰ Hz) domains, at the price of the complex operation of a chain of multiple non-linear frequency conversions. In contrast, OFCs provided a tabletop instrument, compact, reliable and operable by a single scientist. Unmistakeable sign: only a few years had passed before pioneering inventors of OFCs Theodor Hänsch and John Hall were awarded the 2005 Nobel prize in Physics, together with Roy Glauber.

Résumé : Mesurer des durées revient à compter des oscillations. Et plus le rythme de ces dernières – la fréquence – est rapide, meilleure est la précision. Les horlogers sont passés du pendule battant une fois par seconde à des systèmes à quartz qui oscillent un million de fois par seconde. Aujourd’hui, ce sont les atomes dont on compte les oscillations très régulières qui définissent la seconde. Mais des systèmes avec des oscillations encore plus rapides – les horloges optiques – sont étudiés en laboratoire. La redéfinition de la seconde est envisagée au plus tôt en 2026.

Résumé : Les physiciens savent fabriquer des horloges remarquablement exactes sur Terre, et ils s’apprêtent à en envoyer dans l’espace. Pour vérifier qu’elles battent au même rythme, ils mettent au point des liaisons par fibre optique inédites.

Résumé : En France, le programme Investissements d’Avenir a permis de lancer la construction de « REFIMEVE+ », un équipement d’excellence qui vise à délivrer une référence de fréquence optique à une vingtaine de laboratoires répartis sur tout le territoire métropolitain, via le réseau Internet de RENATER. Cette nouvelle technologie dépasse de plusieurs ordres de grandeur les capacités offertes par le service GPS dans le domaine radiofréquence (RF). Une révolution est en marche, avec une finalité : ouvrir la voie à des applications  inédites dans des domaines aussi variés que la métrologie, la physique ou la géodésie !