Les interféromètres atomiques sont des appareils qui utilisent les caractéristiques des ondes de la matière pour mesurer la phase entre les ondes de la matière atomique afin de séparer les chemins afin d'effectuer des mesures de haute précision d'éléments physiques, tels que les champs gravitationnels et magnétiques.
Les interféromètres atomiques ont également trouvé leur place dans l'industrie et sont utilisés dans les études géologiques, l'exploration minière, la surveillance de l'environnement et pour le développement d'horloges atomiques de précision.
Les interféromètres atomiques contrôlent généralement les ondes de matière et en particulier la vitesse des particules à l'aide de lasers. Ainsi, la croissance des applications des interféromètres atomiques a été fortement liée au développement de systèmes laser avancés, avec de nombreux modèles actuels basés sur la construction de réseaux fabriqués à partir de faisceaux laser.
Cela signifie que le problème de ces systèmes réside dans le fait qu’ils dépendent du fonctionnement efficace de systèmes laser complexes. De plus, bien que cette méthode ait atteint une précision louable, elle échoue légèrement lorsqu'on considère des longueurs d'onde plus courtes.
Dans un nouvel article publié dans The European Physical Journal D , les auteurs Johannes Fiedler et Bodil Holst, de l'Université de Bergen, en Norvège, décrivent le développement d'un système de monochromateur à faisceau continu capable d'atteindre une purification à très haute vitesse basée sur la diffraction de la surface de l'atome plutôt que sur l'utilisation de lasers.
Le schéma proposé par les auteurs simplifie l'application dans la construction d'interféromètres atomiques en réduisant les degrés de liberté à un seul angle.
Le système proposé par le duo est basé sur l'interférométrie atomique par réflexion, permet de présélectionner les vitesses auxquelles le faisceau de matière se déplace et permet d'adapter le schéma à une configuration spécifique tout en lui permettant de fournir des faisceaux d'atomes avec des rapports de vitesse élevés sur une plage de vitesses.
Le faisceau de matière est envoyé à travers un trou d’épingle qui garantit que les particules ayant une vitesse en dehors d’une plage spécifique seront bloquées. La propagation de ce faisceau en fonction de la vitesse est augmentée à l'aide de trois réflexions, ce qui est rendu possible en garantissant que les surfaces réfléchissantes ne bougent pas les unes par rapport aux autres.
Le schéma présenté par l'équipe est actuellement utilisé pour la diffusion d'un faisceau d'hélium sur du silicium passivé par l'hydrogène, mais les auteurs affirment que le dispositif proposé peut être adapté à d'autres matériaux et faisceaux atomiques.
La conception simple de l'appareil, lui permettant d'être « réglé » sur une vitesse spécifique avec un angle fixe, garantit qu'il sera facile à manipuler. Cela pourrait être vital pour le développement de gravimètres atomiques portables pour des applications commerciales en géologie et des enquêtes telles que la prospection et l'étude pétrolière.
