La comparaison des oscillateurs ultra-stables est importante car ils sont au cœur de la génération de l’échelle de temps optique. Tout comme les oscillateurs micro-ondes et les masers à hydrogène sont les oscillateurs continus nécessaires à générer des échelles de temps atomiques, les lasers ultra-stables ont ici le même rôle critique pour générer des échelles de temps optiques. Les lasers ultra-stables, comme ceux utilisés dans cette étude, oscillent avec des écarts de fréquence fractionnaires résiduels inférieurs à 6 parties sur 100 000 000 000 000. De telles petites déviations relatives sont équivalentes à une oscillation de la distance entre la Terre et le Soleil de moins de la largeur d’un cheveu. La fréquence des lasers peut alors être calibrée par n’importe quelle horloge optique ou fontaine atomique faisant partie de ce réseau. L’extrême précision du réseau d’horloges atomiques optiques permettra de nouvelles applications, telles que la géodésie chronométrique, où le changement de fréquence d’une horloge est lié à une mesure de la différence de potentiel de gravité, et de nombreuses autres applications, notamment la spectroscopie ultra-précise, l’astronomie, la communication à très haut débit, la synchronisation et la localisation.

La possibilité de transférer une telle précision sur de grandes distances permet une utilisation plus large et plus efficace des infrastructures de recherche existantes, qui ne sont autrement disponibles que dans quelques laboratoires nationaux. Dans cet article, nous discutons de la manière avec laquelle cette précision de la mesure peut être mise à la disposition d’une communauté large d’utilisateurs intéressés, de la recherche à l’industrie.

Lire l’article (open access) :
M. Schioppo et al. "Comparing ultrastable lasers at 7 × 10-17 fractional frequency instability through a 2220 km optical fiber network", Nature Communications (2022).

Pour en savoir plus :
REFIMEVE
[Projets européens ROCIT et TIFOON]
[La page de l’équipe Fréquence Optique du SYRTE]