L’ampère passe à l’ère quantique : une avancée de portée mondiale en métrologie

Une équipe de chercheurs du LNE vient de réaliser un étalon quantique de courant électrique, universel et pratique, pouvant générer pour la première fois des courants, dont les intensités dans la gamme du microampère au milliampère, sont reliées à la charge élémentaire avec une incertitude relative de dix parties par milliard (soit 10^–8).

Le Système international d’unités (SI), qui est construit sur les sept unités de base que sont le kilogramme, l’ampère, le mètre, le kelvin, la seconde, la mole et le candela, devrait connaitre une évolution majeure en 2018 : lors la Conférence générale des poids et mesures qui se tiendra à Paris, les scientifiques ambitionnent de moderniser le SI en le mettant en accord avec la physique moderne. Certaines unités doivent être redéfinies non plus à partir d’artefacts matériels, mais à partir de constantes fondamentales de la physique (la charge élémentaire pour l’ampère, la constante de Planck pour le kilogramme, etc.), et en s’appuyant sur la physique quantique. Avec pour conséquence une réduction des incertitudes de mesure, encore faut-il que des étalons concrétisant ces définitions puissent être développés.

C’est ce qui, d’ores et déjà, vient d’être fait pour l’ampère au LNE.

Une avancée de portée mondiale menée au sein du Groupe de métrologie électrique quantique du LNE, par l’équipe de Jérémy Brun-Picard, Sophie Djordjevic, Dominique Leprat, Félicien Schopfer et Wilfrid Poirier, qui a réalisé un étalon quantique de courant électrique, universel et pratique.

Retrouvez ces travaux et résultats dans la revue scientifique de l’American Physical Society (APS), Physical Review X (PRX) : J. Brun-Picard, S. Djordjevic, D. Leprat, F. Schopfer et W. Poirier, "Practical Quantum Realization of the Ampere from the Elementary Charge", Phys. Rev. X, 6, 041051 (2016).