GRAND PROJET
MIGA, infrastructure souterraine basée sur les technologies quantiques
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Benjamin CANUEL 1, *, Arnaud LANDRAGIN 2,
1
LP2N, Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences, Université de Bordeaux- IOGS- CNRS: UMR 5298, Talence, France
2
LTE, Observatoire de Paris- Université PSL, Sorbonne Université, Université de Lille, LNE, CNRS Paris, France * benjamin. canuel @ institutoptique. fr
https:// doi. org / 10.1051 / photon / 202513523
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Nous présentons ci-après le projet MIGA, antenne gravitationnelle souterraine basée sur l ' interféromètre atomique en cours de construction au laboratoire Souterrain Bas Bruit( LSBB, UAR CNRS-Université d’ Avignon). Cette expérience consiste en un réseau d ' interféromètres à ondes de matière d’ une longueur de base de 150 m permettant de mesurer simultanément des effets d’ élongation et les effets inertiels agissant à l ' intérieur d ' une cavité optique.
Toute première infrastructure de ce type au monde basée sur les technologies quantiques, MIGA ouvre des perspectives nouvelles pour la détection des ondes gravitationnelles à basse fréquence mais également pour les géosciences à travers la mesure de long terme des fluctuations spatio-temporelles du champ de gravité terrestre. Après une première démonstration il y a une trentaine d’ années, l’ interférométrie atomique a rapidement révélé son potentiel pour la mesure précise des forces inertielles. Le développement ultérieur des techniques de refroidissement d’ atomes a conduit à la réalisation d’ un grand nombre de capteurs, stables et précis permettant des mesures aussi bien d’ accélérations que de rotations et rivalisant en termes de sensibilité et d’ exactitude par rapport à leurs contreparties classiques [ 1 ]. Ces constantes améliorations en termes de performances ont également permis à l’ interférométrie atomique d’ accéder à un large éventail d’ applications en physique fondamentale: on peut citer par exemple la réalisation de différents tests de relativité générale comme le test du principe d’ équivalence ou de l’ invariance de Lorentz, mais également la mesure de différentes constantes fondamentales. La maturité technologique de ces méthodes ont permis également diverses applications pratiques dans le domaine des géosciences, notamment en gravimétrie ou en géodésie. Le développement de nouvelles architectures basées sur des réseaux de senseurs ouvre également la voie vers de nouvelles méthodes d ' imagerie du sous-sol avec un vaste champ d ' applications industrielles possibles. Ces diverses applications pratiques sont portées par le transfert technologique de ces techniques vers l ' industrie et le développement de dispositifs compacts, robustes et transportables et dont les applications phares sont la gravimétrie et la navigation inertielle. Depuis une quinzaine d ' années, les progrès de l’ interférométrie atomique s’ entrecoupent également avec les développements spectaculaires du domaine de l’ astronomie gravitationnelle. La première détection directe des ondes gravitationnelles( OG) par les deux interféromètres optiques d ' Advanced LIGO en
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