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Une expérience et des premiers résultats pour enfin relier la Mécanique Quantique à la Relativité Générale!

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Une expérience et des premiers résultats pour enfin relier la Mécanique Quantique à la Relativité Générale!

Les atomes de Rubidium et Potassium sont refroidis par laser et trois impulsions lumineuses permettent de réaliser les deux interféromètres simultanément.

A première vue, la relativité générale, théorie de la gravitation et prédisant les phénomènes macroscopiques, et la mécanique quantique, prédisant l’infiniment petit, sont inconciliables. Par exemple, la notion même de temps diffèrent d’une théorie à l’autre. En mécanique quantique le temps est une variable d’évolution externe indépendante, alors qu’en relativité générale le temps (ou plutôt l’espace-temps) obéit à sa propre dynamique.

Le principe d’équivalence, en relativité générale stipule que des corps de masses différentes chutent à la même vitesse s’ils sont soumis au même champ de pesanteur. Si ce principe est déjà largement vérifié avec des objets de grande taille, son application au monde « quantique » microscopique soulève, encore aujourd’hui, de nombreuses questions. Des atomes refroidis à quelques millièmes de degrés au-dessus du zéro absolu au cœur de capteurs inertiels quantiques pourraient commencer à fournir des réponses à ces questions.

Ainsi l’équipe Atomes Froids du LP2N menée par Baptiste Battelier et Philippe Bouyer a développé une expérience qui permet, de manière unique, de mesurer simultanément l’accélération de particules quantiques de masse différente.

Ces résultats sont publiés dans la revue AVS Quantum Science, dans l’édition spéciale « Celebrating Roger Penrose’s Nobel prize », et ont été salués par le CNRS.
En poussant plus loin la technologie des capteurs quantiques ils comptent atteindre des précisions où le principe d’équivalence pourra être tester au niveau quantique. Il faudra pour cela des atomes beaucoup plus froids, des interféromètres beaucoup plus sensibles où les ondes de matières se propagerons sur de plus grandes distances.

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