Chasse au trésor avec le gradiomètre quantique

Le 23 février 2022, des chercheurs de l’Université de Birmingham ont publié dans la revue Nature des résultats prometteurs. Pour la première fois, un gradiomètre de gravité quantique a détecté, hors laboratoire, un tunnel à un mètre de profondeur. Voyons ensemble l’intérêt de cette petite révolution et partons à la chasse au trésor avec le gradiomètre quantique.

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Gradiomètre quantique : quésaco ?

Pour simplifier, un gradiomètre quantique est un capteur qui mesure les variations de gravité grâce aux atomes. Les différences de densité entre un objet et son environnement entraînent une fluctuation de la force d’attraction. Plus l’objet est gros, plus l’écart de force sera important. L’observation de ce dernier permet de cartographier les sols.

Grâce à des atomes envoyés sur la zone étudiée, le capteur quantique pourra détecter les changements subtils dans les champs gravitationnels. De cette façon, il pourra identifier la localisation de la cible et sa nature. Un de ses avantages est de corriger les perturbations extérieures (bruit, vibration, température, inclinaison…), et donc d’affiner la précision de ses mesures.

Le gradiomètre quantique sonde le sol ou la structure visée et visualise ce qu’il s’y trouve, même en profondeur.

Des perspectives d’applications phénoménales

Cette technique de pointe permettra de cartographier les sous-sols sans creuser et de découvrir des ressources naturelles encore inconnues. Ces perspectives offrent une véritable chasse au trésor aux scientifiques. Voyons ensemble les futures applications qui soulignent l’importance capitale du gradiomètre quantique :

  • En archéologie, l’excavation qui menace l’intégrité des sites ne sera plus obligatoire ;
  • En géologie, la possibilité d’estimer les niveaux de lave facilitera l’anticipation des éruptions volcaniques ;
  • En génie civil, l’évaluation des zones fragiles préviendra les risques d’effondrement des sols ;
  • En économie, il permettra une diminution des frais et des délais pour les constructions ou les recherches scientifiques.

Cet échantillon de possibilités n’est que le début. L’impact du développement de la technologie quantique dans l’industrie, la sécurité et les connaissances est donc phénoménal. Sa mise en œuvre sera d’autant plus aisée que l’obtention des résultats est dix fois plus rapide que pour ses cousins non quantiques. En prime, son coût de fonctionnement serait minime.

D’habitude restreint au laboratoire, le gradiomètre de gravité quantique offre une véritable source de possibilités dans la vie réelle. Le professeur Kai Bongs, responsable de la physique des atomes froids à l’Université de Birmingham et co-auteur de cette étude, déclare : « Il s’agit d’un moment Edison ». Cela laisse présager des transformations à venir.

Aurore Saint-Ouen

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