Temps-fréquence : 3 chercheurs récompensés par le Prix LNE de la Recherche
Le LNE a récompensé, le mercredi 6 décembre 2017, trois chercheurs du LNE-SYRTE pour leurs travaux sur le temps-fréquence. Jocelyne Guéna, Daniele Rovera et Michel Abgrall ont reçu, des mains de Thomas Grenon, directeur général du LNE, le Prix LNE de la Recherche qui récompense les chercheurs contribuant à la réussite et à la réputation scientifique du LNE ainsi que du Réseau national de la métrologie française (RNMF) qu'il pilote.
Afin de réaliser le temps atomique international (TAI) et le temps universel coordonné (UTC), qui sont les échelles de temps sur lesquelles repose notre société, il est nécessaire de disposer d'étalons de fréquence d'une précision extrême. Jocelyne Guéna, Daniele Rovera et Michel Abgrall travaillent depuis plusieurs années, au sein de l'Observatoire de Paris, à la réalisation et à l'utilisation de ces étalons primaires de temps et de fréquence. Ils ont notamment mis en oeuvre un ensemble unique de fontaines atomiques et développé des méthodes et des moyens qui conduisent, depuis plus de 10 ans, à une disponibilité exceptionnelle des étalons Temps-fréquence à une exactitude optimale.
Ils ont également développé une nouvelle méthode de réalisation d'UTC(OP), réalisation physique d'UTC de l'Observatoire de Paris et base du temps légal français, établie à partir d'un maser à hydrogène piloté à l'aide d'une ou plusieurs fontaines atomiques. Cette réalisation est l'une des meilleures au monde et ne diffère d'UTC que de quelques nanosecondes !
"Pour cette 9ème édition du Prix LNE de la recherche, le LNE est fier de récompenser 3 chercheurs qui permettent à la France, et au LNE-SYRTE en particulier, de contribuer de façon majeure à la réalisation de la seconde ainsi qu'à sa dissémination." Thomas Grenon, directeur général du LNE.
Gros plan sur les travaux
Réaliser des étalons de temps
Photo horlogeEn 2017 nous avons célébré le 50ème anniversaire de la « seconde atomique ». En effet, depuis 1967 la seconde, dans le Système international d'unités (SI), n'est plus définie selon les périodes de rotation de la Terre mais d'après la période de radiation d'un atome de césium. Cette définition, bien que plus précise et stable, nécessite la mise en place d'instruments métrologiques de pointe et d'une solide expertise afin de réaliser des étalons de références.
Il s'agit d'abord d'étudier de manière toujours plus approfondie la physique au coeur de l'étalon pour obtenir les meilleures exactitudes. Puis développer la fiabilité, le contrôle et pour certaines applications, la transportabilité des étalons, afin de rendre ce niveau ultime de performances effectivement disponible pour les utilisateurs. Enfin, il s'agit de transférer les performances des étalons de fréquence aux échelles de temps, en particulier le temps atomique international (TAI), le temps universel coordonné (UTC) et les représentations physiques locales d'UTC.
C'est ce à quoi ce sont employés Jocelyne Guéna, Daniele Rovera et Michel Abgrall avec le plus grand succès au cours des dernières années.
Ils ont de plus apporté une grande attention à la pérennité de leurs travaux, tout en faisant preuve d'une remarquable disponibilité pour leur exploitation. Parmi les très nombreux résultats qui en découlent, on retiendra :
Une contribution majeure à l'élaboration du temps atomique international, représentant plus de 40 % de tous les étalonnages du TAI depuis 10 ans.
La réalisation des premiers étalonnages du temps atomique international basés sur une représentation secondaire de la seconde : la transition hyperfine de l'atome du rubidium.
Des mesures absolues de fréquence à l'état de l'art. En particulier, des mesures de fréquences optiques déterminantes pour le raccordement des domaines optiques et micro-ondes, et pour l'avancée vers une redéfinition de la seconde à partir du domaine optique.
La réalisation de tests des lois physiques fondamentales qui contribuent à la quête d'une théorie unifiée des 3 interactions (électrofaible, forte et gravitationnelle) et à la recherche de la matière noire.
Des tests à l'état de l'art de méthodes de transferts de temps par satellites et par fibre optique.
La caractérisation de l'horloge spatiale à atomes froids PHARAO (Projet d'Horloge Atomique à Refroidissement d'Atomes en Orbite) développée par le CNES et l'industrie française.
La mise à disposition des références nationales de temps par plusieurs méthodes et pour de nombreuses applications scientifiques, industrielles et sociétales. Par exemple, le CNES, la DGA ou encore des industriels des télécommunications utilisent des raccordements aux références nationales de temps du LNE-SYRTE pour leurs activités.