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Posté par Adrien le Mercredi 22/05/2013 à 00:00
Contrôler le mouvement... jusqu'au niveau atomique
Un certain nombre d'actions de la vie courante exigent un mouvement contrôlé, de la cuillère que l'on porte à la bouche à l'atterrissage d'un avion. Ces mouvements sont possibles dès lors qu'existe une boucle de régulation: la position d'un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est...) à un temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) donné est mesurée puis corrigée par rapport à la position souhaitée, que ce soit par ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits électroniques permettant de manipuler des données sous forme...) ou par le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la...). Il peut en être de même pour un seul atome (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement...), comme le montrent des physiciens de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa...) de la Sarre, avec l'aide de leurs collègues d'Innsbruck (Autriche), de Karlsruhe (Bade-Wurtemberg) et de Mayence (Rhénanie-Palatinat).


Lorsque des chercheurs souhaitent étudier un atome (Un atome (grec ancien ἄτομος [atomos], « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. La...) de très près, notamment pour effectuer des mesures précises de poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du...), il est souvent question du "piège à ions de Paul". Ce système permet d'enfermer un atome dans un champ électromagnétique (Le champ électromagnétique est le concept central de l'électromagnétisme. On le conçoit souvent comme composition des deux champs vectoriels que l'on peut mesurer indépendamment : le champ électrique E et le...). Un refroidissement en parallèle réduit les mouvements de l'atome dans une zone de quelques dizaines de nanomètres. "L'atome oscille toutefois avec une fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le mot fréquence sans...) d'environ un mégahertz", explique Jürgen Eschner, professeur de physique expérimentale (La physique expérimentale a pour but d'éprouver la valeur de vérité des théories physiques. La création d'un appareillage utilisant les principes des théories physiques, revient donc à...) à l'Université de la Sarre.

Pour réduire ce battement (En physique, la superposition de deux ondes de fréquence, de nombre d'onde ou de phase différentes donne lieu au phénomène de battement. On l'observe de fait dans tous les domaines ou interviennent des ondes, notamment l'acoustique et...), l'équipe de chercheurs a développé un circuit de commande (Commande : terme utilisé dans de nombreux domaines, généralement il désigne un ordre ou un souhait impératif.) des déplacements de l'atome de manière à ralentir la particule lors d'oscillations trop fréquentes et inversement. Les physiciens ont réussi à ajuster la fréquence radio de manière à ce qu'elle soit en phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) avec le mouvement de l'atome. Le système présenté a vocation de synchroniser le mouvement de deux atomes, même très éloignés.

Mais cette étude met surtout en avant la possibilité pour la première fois de suivre en continu la position d'un atome, avec un domaine d'incertitude de 20 nm. A partir de cette information, la vitesse (On distingue :) est mesurée par moyen optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.), sur le même principe qu'un radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse d'objets tels que les...) de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) routier. Dans de précédentes études, les équipes d'Innsbruck avaient démontré qu'une boucle de commande permettait également un meilleur refroidissement. "Si nous allions les deux méthodes de refroidissement et de synchronisation, nous pourrons contrôler de manière optimale le mouvement atomique", commente le chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et impliquent...).

Ces résultats peuvent à l'avenir trouver des applications dans l'informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement automatique de l'information...) quantique et faciliter la communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou...) interatomique.

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Source: BE Allemagne numéro 613 (16/05/2013) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /73066.htm