Une avancée significative dans la technologie laser permet désormais la lecture de lettres de quelques millimètres à une distance impressionnante de 1,36 kilomètre. Les chercheurs ont utilisé une combinaison de lasers et de télescopes pour obtenir une résolution inédite, ouvrant la voie à des applications variées dans les domaines de la physique et des technologies d’imagerie.
Une équipe de recherche internationale a mis au point un système basé sur des lumières laser et de petits télescopes, capable de lire des lettres de millimètres à une distance de 1,36 kilomètre. Ce résultat exceptionnel pourrait avoir un impact considérable dans les expériences en physique, ainsi que dans le développement de nouvelles technologies d’imagerie et de capteurs dotés d’une très haute résolution et précision. À titre d’exemple, ce système a amélioré la résolution spatiale de 14 fois par rapport à l’utilisation d’un seul télescope. Le dispositif repose sur l’interférométrie d’intensité, une technologie souvent utilisée en astronomie et astrophysique pour observer des objets éloignés dans le ciel.
Comme le souligne la NASA, l’interférométrie « est une technique d’imagerie où les ondes se superposent pour créer une interférence ». Généralement, cela concerne les ondes électromagnétiques, telles que celles de la lumière. Grâce à cette méthode, il est possible d’obtenir des mesures extrêmement précises dans divers domaines scientifiques, industriels et en communication. Il existe plusieurs types d’interféromètres ; ceux à intensité sont particulièrement utiles pour « éviter » les effets de la turbulence atmosphérique et les défauts optiques, les rendant précieux pour les sciences spatiales. Leur fonctionnement repose sur l’analyse de la lumière et de son interaction, plutôt que sur la mesure directe des ondes lumineuses.
Le nouveau dispositif a été développé par une équipe de chercheurs internationaux dirigée par des scientifiques chinois du Centre national de recherche de Hefei pour les sciences physiques sur microscale et de l’École des sciences physiques de l’Université de science et technologie de Chine. Ils ont collaboré avec des collègues de divers instituts, y compris l’Institut d’Optique et de Mécanique de Précision de Xi’an, le Centre de physique théorique du MIT, l’Institut T. D. Lee de l’Université Jiao Tong de Shanghai, ainsi que les départements de physique des universités de Stockholm et de l’Arizona. Les chercheurs, coordonnés par les professeurs Lu-Chuan Liu et Qiang Zhang, ont équipé le dispositif de huit lasers pour frapper de minuscules cibles à plus d’un kilomètre de distance, avec l’interférence et la réflexion de leur lumière résolues par deux télescopes placés stratégiquement.
Le système a été placé dans un bâtiment, tandis que la cible a été installée dans un autre bâtiment distant de près de 1,4 kilomètres. Les cibles étaient de petits carrés de 8 millimètres avec des lettres de l’alphabet à l’intérieur. Durant l’expérience, les télescopes ont été éloignés de 7 à 87 centimètres, tandis que la cible a été faite tourner jusqu’à 360 °. Avec les bons réglages, après avoir émis les huit lasers, les chercheurs ont atteint une résolution de 3 millimètres, contre 42 millimètres avec un seul télescope, ce qui ne permettait pas une bonne visualisation du texte. Cela représente un gain de 14 fois grâce à l’interférométrie d’intensité. Une amélioration supplémentaire pourrait être réalisée en intégrant des algorithmes d’intelligence artificielle spécifiques.
« Ce nouveau travail marque une avancée technique importante dans l’imagerie d’objets distants qui ne produisent pas leur propre lumière », a commenté le Dr Shaurya Aarav, spécialiste de l’optique quantique à l’Université de la Sorbonne à Paris. « La capacité de capturer des objets de taille millimétrique à des distances kilométriques est véritablement impressionnante », a confirmé son collègue Ilya Starshynov de l’Université de Glasgow. Les détails de la recherche intitulée « Active Optical Intensity Interferometry » ont été publiés dans Physical Test Letters.