Les technologies quantiques à l'épreuve de la micropesanteur

Des physiciens du Laboratoire photonique numérique et nanosciences (CNRS/Université de Bordeaux/Institut d'optique graduate school), du département Systèmes de référence temps-espace de l'Observatoire de Paris (Observatoire de Paris/CNRS/UPMC) et du CNES ont comparé pour la première fois la chute libre de deux ondes de matière en micropesanteur. Ces résultats sont publiés dans Nature Communications le 12 décembre 2016.

Il s'agit d'atomes qui, refroidis pratiquement au zéro absolu, se comportent comme des ondes.

À bord d'un Airbus A310 zero-G, l'expérience a montré que des atomes de rubidium et de potassium en microgravité chutent à la même vitesse, malgré une différence de masse d'un facteur deux.


L'objectif est de vérifier le principe d'équivalence (1) énoncé par Einstein.

Ces résultats permettent d'anticiper de futures mesures effectuées dans l'espace, où les contraintes techniques sont nombreuses mais dont la microgravité permettrait de dépasser la précision maximale actuelle qui est de 10^-13.

Constater une différence, même infinitésimale, ouvrirait la porte aux théories qui violent le principe d'équivalence, comme la théorie des cordes.

Référence:

- Dual Matter-Wave Inertial Sensors in Weightlessness, Brynle Barrett, Laura Antoni-Micollier, Laure Chichet, Baptiste Battelier, Thomas Lévèque, Arnaud Landragin, Philippe Bouyer. Nature Communications, 12 décembre 2016. DOI: 10.1038/NCOMMS13786

Notes:

(1) Selon ce principe, la masse inertielle d'un objet (sa résistance à la modification de son mouvement) et sa masse grave (sa sensibilité à la gravité) sont égales. Toutes les mesures de ces grandeurs distinctes sont pour l'instant identiques.