Plutôt que d’aspirer les vaisseaux spatiaux dans une station spatiale, un faisceau tracteur créé par Ashby Hilton, chercheur à l’Université d’Adélaïde, et ses collègues attire les atomes dans un trou microscopique au centre d’une fibre optique spéciale.
Chambre atomique dans laquelle des faisceaux tracteurs ont été créés. Crédit photo : Institut de photonique et de détection avancée.
“Bien que les faisceaux tracteurs soient verts ou bleus dans les films, dans ce cas, le piège est fait de lumière infrarouge invisible”, a déclaré Hilton.
“Le faisceau s’empare des atomes qui flottent dans une chambre presque entièrement vidée de son gaz – un petit échantillon de l’espace extra-atmosphérique sur Terre.”
“Chaque atome qui entre dans le rayon tracteur est attiré dans la fibre – il n’y a pas d’échappatoire. Et une fois aspirés à l’intérieur de la fibre optique, les atomes peuvent être retenus pendant de longues périodes de temps.”
“Nos expériences montrent que nous pouvons contrôler très précisément la lumière pour produire exactement les bonnes conditions pour contrôler les atomes.”
Le rayon tracteur fonctionne grâce à la lumière infrarouge qui interagit avec les atomes pour créer un changement d’énergie qui pousse les atomes vers la partie la plus intense du rayon lumineux.
“Ce qui est vraiment passionnant, c’est que nous avons maintenant la possibilité de faire des expériences quantiques sur ces atomes piégés”, a déclaré l’auteur principal, le Dr Philip Light, également de l’Université d’Adélaïde.
“Nos premières expériences visent à utiliser ces atomes stockés comme éléments d’une mémoire quantique. Nous espérons que notre travail pourra éventuellement faire partie d’un canal de communication absolument sécurisé qui présente un intérêt évident pour la défense, le renseignement et l’industrie.”
L’équipe passe maintenant à l’étape suivante dans laquelle le faisceau tracteur est formé d’un cône de lumière creux plutôt que d’un faisceau de lumière solide. Dans cette nouvelle configuration, les atomes seront maintenus au centre du cône de lumière, où il fait parfaitement noir.
“Nous manipulons et mesurons des atomes et des molécules individuels pour détecter le monde qui nous entoure”, a déclaré le professeur Andre Luiten de l’université d’Adélaïde, co-auteur de l’étude.
“Cette nouvelle ère de détection quantique ouvre diverses nouvelles possibilités, qu’il s’agisse de tenter de détecter des maladies en trouvant des molécules particulières dans l’haleine, ou d’aider les mineurs et la défense en détectant les champs magnétiques anormaux associés aux gisements minéraux ou à l’activité sous-marine secrète.”
Le travail de l’équipe est publié dans le journal Physical Review Applied.
