L’Amérique est prête à déployer ce mini laser high-tech de 50 dollars dans le monde entier

Les Etats-Unis développent un laser de la taille d'une boîte d'allumettes.

Des chercheurs de l'Université de Californie à Santa Barbara ont mis au point un laser compact, léger et peu coûteux, mesurant à peine la taille d'une boîte d'allumettes, mais capable de rivaliser avec les lasers « traditionnels ». Ce développement pourrait significativement démocratiser et étendre les recherches dans le domaine quantique.

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Une avancée majeure américaine pour la démocratisation du laser

L'équipe de UC Santa Barbara, dirigée par Andrei Isichenko, a créé ce dispositif laser de 780 nm qui intègre une diode laser Fabry-Perot sur une puce compacte de nitrure de silicium. Grâce à l'utilisation d'atomes de rubidium et à un processus d'absorption de fréquences stables, ce laser présente une précision et une stabilité remarquables, le rendant idéal pour des expériences à ultra-froid et de haute précision.

Caractéristiques et performance du mini laser

Contrairement aux lasers « traditionnels » qui nécessitent des composants volumineux pour éliminer les bruits et produire un faisceau d'une seule fréquence, ce nouveau laser utilise une configuration simplifiée qui lui permet de générer de la lumière cohérente, de supprimer le bruit et de garantir un faisceau pur à une seule fréquence. Les auteurs de l'étude indiquent que ce laser intégré hybride de 780 nm est limité par le bruit thermoréfractif, avec une largeur de ligne de base de 0,74 Hz et une largeur de ligne intégrale de 864 Hz.

Applications potentielles du laser

Ce laser à faible largeur de ligne est essentiel pour des applications telles que les horloges atomiques, les capteurs et les expériences quantiques, où une lumière pure, stable et précise est cruciale. La portabilité et le faible coût de production de ce laser (utilisant une diode à 50 dollars) le rendent adapté pour une utilisation non seulement en laboratoire mais aussi sur le terrain, y compris dans des environnements difficiles comme l'espace.

Un impact significatif prévu

Daniel Blumenthal, professeur à UC Santa Barbara et auteur principal de l'étude, envisage des utilisations révolutionnaires pour ce laser, notamment dans la cartographie gravitationnelle de la Terre et de ses environs par satellite. Cette technologie pourrait mesurer des variations telles que l'élévation du niveau de la mer, les changements dans les glaces marines et même détecter des tremblements de terre grâce à la surveillance des champs gravitationnels.

Perspectives d'avenir

Avec son design pratique, sa consommation d'énergie réduite et son coût abordable, ce nouveau dispositif laser promet non seulement d'avancer la recherche en physique quantique mais aussi d'élargir considérablement son accessibilité à des laboratoires à travers le monde, facilitant ainsi une multitude de nouvelles découvertes scientifiques.

Cet article explore l'innovation majeure réalisée par les chercheurs de l'UC Santa Barbara avec le développement d'un laser de la taille d'une boîte d'allumettes. Capable de performances comparables à celles des lasers de table beaucoup plus grands, ce nouveau laser ouvre des perspectives enthousiasmantes pour la recherche quantique, avec des applications allant de la physique fondamentale aux mesures environnementales et spatiales.

Visuel réalisé à l'aide de Canva à des fins de représentation.

Source : https://news.ucsb.edu/2024/021708/bringing-power-tabletop-precision-lasers-quantum-science-chip-scale