Résumé - Météromètre magnétique de cellule de vapeur à échelle micrométrique amélioré par compression au vide

Météromètre magnétique de cellule de vapeur à échelle micrométrique amélioré par compression au vide

2025-07-10 11:53:01

{"Shahar Monsa","Yair Chasid","Michael Shuldiner","Shmuel Sternklar","Eliran Talker"}

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Les auteurs de cette étude rapportent sur le développement d'un magnétomètre optique amélioré utilisant de la lumière comprimée par le vide et une cellule en vapeur de micromètres. La recherche, menée à l'Université Ariel en Israël, vise à améliorer la sensibilité des magnétomètres optiques pour la mesure des champs magnétiques à basse fréquence. Les magnétomètres optiques sont essentiels pour diverses applications, y compris la diagnostics médicaux, l'exploration spatiale et la physique fondamentale. Cette étude se concentre sur l'amélioration de la sensibilité de tels appareils en utilisant de la lumière comprimée par le vide, qui peut augmenter le rapport signal-bruit (SNR) et, par conséquent, améliorer la sensibilité du magnétomètre. L'étude a utilisé une cellule en vapeur de micromètres contenant des atomes de 87Rb, qui ont été excités par un faisceau laser. Le faisceau laser était polarisé et dirigé à travers la cellule en vapeur, où il interagissait avec les atomes. Cette interaction a conduit à la génération de lumière comprimée par le vide, qui a ensuite été utilisée pour améliorer la sensibilité du magnétomètre. Les auteurs ont atteint un maximum de compression mesurée de 3 ± 0,25 dB, ce qui correspond à un niveau de compression inféré de 3,5 ± 0,35 dB après correction des pertes linéaires, des inefficacités du photodétecteur et du bruit électronique du détecteur photoélectrique. Ce niveau de compression a été efficacement préservé même après avoir traversé l'étape supplémentaire du magnétomètre, ce qui met en évidence l'efficacité du système. L'étude a également démontré que la sensibilité du champ magnétique du magnétomètre a été améliorée de ~3 pT/√Hz à ~1 pT/√Hz grâce à l'amélioration du SNR apportée par la lumière comprimée par le vide. Cette amélioration de la sensibilité a été obtenue en utilisant une cellule en vapeur de micromètres fabriquée sur mesure, qui minimisait l'absorption optique et préservait le degré de compression par le vide. La recherche met en avant le potentiel de la combinaison de la lumière comprimée par le vide avec des cellules en vapeur de micromètres pour développer des capteurs magnétiques compacts, à faible consommation d'énergie et de haute précision. Cette approche pourrait trouver des applications dans la magnétométrie portable, la détection des champs biomagnétiques, la navigation et d'autres domaines où la taille, le poids et la consommation d'énergie sont des contraintes critiques. En conclusion, l'étude présente une avancée significative dans la magnétométrie optique en intégrant la lumière comprimée par le vide avec une cellule en vapeur de 87Rb de micromètres. La recherche démontre le potentiel de cette approche pour développer des capteurs atomiques quantiques compacts, à faible consommation d'énergie, avec une sensibilité améliorée et pourrait avoir des implications pour diverses applications dans le domaine de la magnétométrie et au-delà.