Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Physical Review Letters, présente un nouveau dispositif d’interférométrie atomique, qui permet de mesurer des accélérations avec une sensibilité 100 fois supérieure à celle atteinte jusqu'à présent.

Dans l’interférométrie atomique, comme pour l’interférométrie optique, «l’onde est dédoublée, de sorte que ses deux composantes effectuent des trajets différents, puis celles-ci sont recombinées», produisant des franges d’interférence.

La méthode découverte utilise une enceinte à vide haute de dix mètres et part «d’un nuage de quelques millions d’atomes de rubidium refroidis à 50 nanokelvins», qui mesure initialement 0,2 millimètre de diamètre. Tout d'abord, «un laser approprié propulse ce nuage, vers le haut» et, ensuite, «une impulsion laser le dédouble, pour chaque atome, en deux ondes de vitesses légèrement différentes». Lorsque «les deux ondes atomiques atteignent le sommet, environ une seconde après, une deuxième impulsion laser faisant office de miroir est appliquée» faisant retomber ces deux nuages avec des vitesses inversées. Recombinés au bas de l’enceinte par une troisième impulsion, les franges d’interférence peuvent être enfin enregistrées par deux caméras CCD, lorsqu'un laser excite alors la fluorescence des atomes.

Grâce au long temps de vol des atomes (2,3secondes), «qui rend les franges très sensibles aux accélérations ou rotations subies par l’interféromètre» et à «la taille du nuage atomique à la fin du trajet, 30 fois supérieure à sa taille initiale», les caméras sont en mesure d’enregistrer la figure d’interférence de façon très détaillée: l’interféromètre de l'expérience a ainsi atteint une sensibilité de 6,7 x 10^–12 g (g étant l'accélération de la pesanteur) et permis de mesurer la vitesse de rotation de la Terre avec une précision de 0,2 milliradian par seconde.