Un laser couplé à un noyau atomique offre une précision des milliers de fois supérieure à celle des horloges atomiques les plus avancées.
Dans une horloge atomique classique, un laser est synchronisé sur les transitions électroniques des atomes ou ions. Ces "sauts" d'énergie définissent la fréquence laser et forment la base du "tic-tac" de l'horloge.
Les horloges atomiques actuelles sont déjà extrêmement précises : sur 13,8 milliards d'années (l'âge estimé de l'Univers), elles ne dériveraient que d'une seconde. Pourtant, les physiciens visent l'excellence en explorant les noyaux atomiques plutôt que les électrons périphériques.
Les perturbations électroniques limitent la précision. Les noyaux, cent milliers de fois plus petits que le nuage électronique, subissent moins d'interférences.
Le défi résidait dans l'énergie nucléaire élevée des transitions nucléaires. Des chercheurs allemands ont identifié un état excité du thorium-229 (numéro atomique 90) émettant des photons UV compatibles avec un laser.
Si ce couplage laser-thorium aboutit, il pourrait révolutionner la mesure du temps pour des décennies.
