Une "boussole quantique" pourrait rendre les GPS obsolètes

© Imperial College London

Des chercheurs ont mis au point un dispositif tirant parti des propriétés quantiques des atomes. L'avantage de cet appareil est qu'il peut servir comme aide à la navigation, en s'affranchissant de la communication par satellite.

« Prenez la sortie. Puis. Tenez la droite. » Peut-on aujourd'hui imaginer conduire vers une destination inconnue sans GPS ? Des chercheurs de l'Imperial College London, en collaboration avec l'entreprise M Squared, ont pourtant conçu une nouvelle technologie de navigation. Il s'agit d'un accéléromètre quantique.

Les limites du GPS actuel

Le GPS est un système de positionnement qui communique avec les satellites autour de la Terre pour déterminer votre emplacement. Très pratique, il présente toutefois l'inconvénient d'être dépendant d'informations extérieures pour fonctionner. Et vous le savez bien, dans certaines situations, comme dans une rue entourée de grands bâtiments, la communication satellite peut être brouillée.

Quant aux accéléromètres, ils sont déjà fréquemment employés, par exemple dans les téléphones. Ils permettent de mesurer l'évolution de la vitesse d'un dispositif à travers le temps, offrant ainsi la possibilité de calculer la position de l'objet à partir de son point de départ. Mais à l'heure actuelle, les systèmes nécessitent une référence extérieure pour maintenir leur degré de précision.

Les propriétés quantiques des atomes (vraiment très) froids

L'accéléromètre quantique élaboré par les chercheurs s'appuie sur les propriétés des atomes lorsqu'ils sont soumis à une température extrêmement basse. Dans cette situation, ils se comportent à la fois comme de la matière et comme des ondes. Il faut alors avoir recours à la mécanique quantique pour étudier leur mouvement, via un interféromètre à atomes. De cette façon, l'accéléromètre peut analyser les propriétés ondulatoires de ces particules et mesurer les infimes changements induits par l'accélération du véhicule.

Comme vous pouvez le voir sur la photo, les dimensions de l'accéléromètre ne lui permettent pas d'équiper un téléphone, même pas l'un des futurs modèles pliables. Ce volume conséquent s'explique par la nécessité d'embarquer des lasers très puissants et maniables avec précision, pour refroidir les atomes et mesurer leur réaction à l'accélération.

Le dispositif est donc pour l'instant destiné à des véhicules imposants, tels que des bateaux ou des trains. Mais les scientifiques espèrent également l'exploiter dans d'autres domaines, comme l'étude des ondes gravitationnelles.

Source : Imperial College London