L'horloge
atomique repose sur un principe découvert par un physicien américain en
1946 : la mesure du temps est basée sur la fréquence d'un oscillateur à
quartz contrôlée par un phénomène de résonance atomique. Les horloges
atomiques comptent les oscillations naturelles de l'atome de césium qui
vibre 9 192 631 770 fois par seconde. L'horloge avance d'une seconde
lorsqu'un système électronique a compté ce nombre de vibrations.
Les
principaux constituants d’une horloge atomique sont cet oscillateur
à quartz, la source de césium unidirectionnelle pour produire un
jet, la cavité de Ramsey et le système d’asservissement. Après avoir expliqué le phénomène de transition atomique, nous détaillerons le fonctionnement d’une horloge atomique en 4 parties correspondant à 4 étapes fondamentales : la sélection d’entrée des atomes, la phase d’interrogation dans la cavité de Ramsey, la sélection de sortie des atomes et enfin la boucle d’asservissement.
