Des scientifiques ont développé un prototype des horloges les plus précises au monde, utilisant des processus nucléaires au sein des atomes. Cette avancée révolutionnaire, basée sur des films minces de tétrafluorure de thorium, promet de transformer la mesure du temps.
Actuellement, les horloges atomiques, qui suivent les transitions d'énergie au niveau des électrons, détiennent le titre de précision. Cependant, les horloges nucléaires fonctionnent au niveau du noyau atomique, où les processus sont beaucoup plus stables et moins affectés par des facteurs externes tels que la température et la pression. Cette caractéristique rend les horloges nucléaires exponentiellement plus précises.
Auparavant, ces horloges restaient à l'état expérimental en raison de la nécessité de matériaux coûteux et radioactifs, notamment l'isotope thorium-229. Les chercheurs ont maintenant découvert un moyen de rendre ces horloges plus sûres et plus abordables.
En utilisant des films minces contenant du thorium-229, les scientifiques ont chauffé le tétrafluorure de thorium jusqu'à ce qu'il s'évapore, puis l'ont déposé sur un substrat transparent spécial. La couche résultante mesure seulement 100 nanomètres d'épaisseur, plus fine qu'un cheveu humain.
Cette technologie permet d'utiliser des quantités infimes de thorium, rendant les horloges mille fois moins radioactives et beaucoup plus réalisables pour la production.
Ces horloges pourraient trouver des applications dans des domaines nécessitant un chronométrage précis jusqu'à des milliardièmes de seconde, tels que les télécommunications et les systèmes de navigation. La nouvelle méthode a réduit la quantité de matériau radioactif nécessaire, rendant la fabrication de tels dispositifs moins chère et plus sûre.
Les chercheurs se concentrent actuellement sur l'amélioration de la technologie. Un objectif principal est d'améliorer la stabilité des films minces, visant une précision encore plus grande dans le fonctionnement des horloges. Les scientifiques sont optimistes quant à la possibilité que, un jour, ces horloges deviennent portables et dépassent les limites des laboratoires. Leur précision pourrait améliorer les systèmes de communication, renforcer la fiabilité de la navigation GPS et potentiellement révéler de nouvelles lois de la physique.