Dispositifs à atomes de Rydberg miniatures – MiRyAD

L’interrogation optique d’un ensemble d’atomes en phase gazeuse permet de mesurer des grandeurs physiques avec des sensibilités et des précisions extrêmes. Incorporée dans des instruments de laboratoire, cette méthode a permis d’atteindre des performances inégalées, proches des limites ultimes et dépassant parfois la limite quantique standard. Cependant, la complexité, l’encombrement et le coût de ces instruments demeurent un frein majeur à leur déploiement dans de nombreuses applications de terrain.
Bien qu’une première génération d’horloges et de magnétomètres atomiques miniatures s’est avérée prometteuse dans des domaines allant de la navigation aux neurosciences, les premiers efforts de miniaturisation sont restés cantonnés aux schémas d’interrogation les plus simples et ne tirent pas pleinement profit du potentiel des atomes.

Le projet MiRyAD vise à développer un capteur atomique intégré de champ électrique exploitant la sensibilité extrême des atomes de Rydberg aux champs électriques dans un dispositif miniature pour la première fois.
En apportant de nouvelles solutions pour confiner les atomes et les coupler avec des champs électriques, ce projet ouvrira la voie vers une nouvelle classe de dispositifs miniatures.
De tels capteurs permettraient de mesurer des champs de manière non invasive avec une résolution spatiale accrue en champs proche, de réaliser et d’incorporer des références exactes et accessibles dans des instruments RF ou pourraient constituer un récepteur radio atomique intégré pouvant opérer jusque dans le domaine térahertz.