Une nouvelle étape dans la précision absolue
L’horlogerie vient de franchir une nouvelle étape, à une échelle qui dépasse de très loin celle des montres les plus précises.
Une équipe du Centre de technologies quantiques de l’Université nationale de Singapour (Asie du sud-est) a développé une horloge atomique optique utilisant un ion de lutécium, un métal appartenant à la famille des terres rares.
Selon les résultats publiés le 23 septembre 2026 dans la revue scientifique Nature, son incertitude de mesure atteint environ une partie pour (10^{19}). À ce niveau, la précision théorique correspondrait à une seconde d’écart en quelque 260 milliards d’années.
Les chercheurs ont également construit deux horloges indépendantes et comparé leurs fréquences, obtenant un résultat de concordance sans précédent.
Une équipe du Centre de technologies quantiques de l’Université nationale de Singapour (Asie du sud-est) a développé une horloge atomique optique utilisant un ion de lutécium, un métal appartenant à la famille des terres rares.
Selon les résultats publiés le 23 septembre 2026 dans la revue scientifique Nature, son incertitude de mesure atteint environ une partie pour (10^{19}). À ce niveau, la précision théorique correspondrait à une seconde d’écart en quelque 260 milliards d’années.
Les chercheurs ont également construit deux horloges indépendantes et comparé leurs fréquences, obtenant un résultat de concordance sans précédent.
De la physique des atomes
Le principe repose sur une idée fondamentale : mesurer le temps en s’appuyant sur les propriétés physiques des atomes. Dans cette nouvelle génération d’horloges, un laser est réglé sur une transition énergétique précise d’un ion.
Les oscillations de la lumière servent alors de référence pour compter le temps avec une extrême finesse. Le choix du lutécium présente un intérêt particulier : sa transition de référence est relativement peu sensible aux variations de température et aux champs magnétiques.
Autre avantage, le dispositif fonctionne à température ambiante et s’appuie sur une technologie laser disponible dans le commerce. Il ne s’agit toutefois pas d’une horloge destinée à un usage domestique, mais d’un instrument de laboratoire conçu pour repousser les limites de la métrologie.
Les oscillations de la lumière servent alors de référence pour compter le temps avec une extrême finesse. Le choix du lutécium présente un intérêt particulier : sa transition de référence est relativement peu sensible aux variations de température et aux champs magnétiques.
Autre avantage, le dispositif fonctionne à température ambiante et s’appuie sur une technologie laser disponible dans le commerce. Il ne s’agit toutefois pas d’une horloge destinée à un usage domestique, mais d’un instrument de laboratoire conçu pour repousser les limites de la métrologie.
Repousser les limites de la métrologie
Au-delà du record, ces travaux s’inscrivent dans une évolution majeure de la mesure du temps. Depuis 1967, la définition officielle de la seconde repose sur une fréquence de transition de l’atome de césium 133.
Les horloges optiques, qui exploitent des transitions atomiques à des fréquences beaucoup plus élevées, offrent la perspective d’une mesure encore plus précise. Leurs performances pourraient contribuer à une éventuelle redéfinition internationale de la seconde, envisagée à l’horizon 2030 ou au-delà.
Ces instruments pourraient également améliorer certaines mesures géophysiques, notamment celles liées aux variations du champ gravitationnel terrestre. Une avancée qui rappelle que, derrière la seconde affichée au cadran d’une montre, se trouve toute une science de la précision.
Source scientifique : Nature, « Lu⁺ optical frequency references with accuracy verified at the 19th digit », septembre 2026. Lire l’étude.
Les horloges optiques, qui exploitent des transitions atomiques à des fréquences beaucoup plus élevées, offrent la perspective d’une mesure encore plus précise. Leurs performances pourraient contribuer à une éventuelle redéfinition internationale de la seconde, envisagée à l’horizon 2030 ou au-delà.
Ces instruments pourraient également améliorer certaines mesures géophysiques, notamment celles liées aux variations du champ gravitationnel terrestre. Une avancée qui rappelle que, derrière la seconde affichée au cadran d’une montre, se trouve toute une science de la précision.
Source scientifique : Nature, « Lu⁺ optical frequency references with accuracy verified at the 19th digit », septembre 2026. Lire l’étude.
