Des recherches menées au laboratoire LCM du Cnam en lien avec l'ONERA donnent lieu à la publication d'un article dans la prestigieuse revue "Sciences Advances" ! 

Savoir se positionner sans GPS est crucial dans les domaines de l’aéronautique ou de la défense car celui-ci peut être brouillé, faussé ou non accessible. Il faut pour cela un instrument appelé centrale inertielle, composée d’accéléromètres et de gyromètres. Cependant, les dérives des capteurs utilisés actuellement engendrent une erreur de positionnement qui croît avec le temps. La technologie quantique pourrait améliorer dans le futur la précision de positionnement en améliorant la stabilité long terme de ces capteurs. Dans ce contexte, l’ONERA en collaboration avec le Laboratoire commun de métrologie LNE-Cnam (LCM), ont développé un dispositif quantique capable de stabiliser les dérives d’un accéléromètre et d’un gyromètre conventionnels.

La méthode est basée sur l’utilisation d’un gaz d’atomes de rubidium refroidi à quelques millionièmes de degrés au-dessus du zéro absolu. À cette température, les propriétés quantiques de la matière se manifestent pleinement et le gaz d’atomes froids se comporte alors comme une onde avec lequel il est possible de réaliser un interféromètre sensible à la rotation et à l’accélération. L’originalité de la méthode développée, réside dans le moyen de communiquer une vitesse aux atomes froids avant l’interféromètre. Au lieu d’utiliser une technique assez complexe basée sur la manipulation des atomes par laser, les chercheurs ont eu recours à un gradient de champ magnétique créé par deux bobines qui produit une force dite de Stern et Gerlach sur les atomes. Grâce à cette méthode, ils ont pu démontrer qu’il était possible de corriger la dérive long terme d’un accéléromètre et d’un gyromètre classiques.

L’avantage de la méthode développée ici est sa simplicité, ce qui la rend compatible avec un capteur compact capable de mesurer toutes les composantes des vecteurs rotation et accélération.

Cette étude collaborative entre l’ONERA et le LCM s’est effectuée dans le cadre du projet de recherche CHAMOIS et d’une thèse financée par l’Agence de l'innovation de défense (AID) et l’école doctorale de l'Université Paris-Saclay.

Les résultats ont été été publiés dans la prestigieuse revue scientifique Science Advances.