Le super-laser japonais est là, et il est bien plus puissant que ce que vous pouvez imaginer (et que le Death Star de Star Wars)

Atlantico: En quoi la découverte de ce laser est elle une avancée importante ?

Hervé Floch :Le laboratoire japonais d'Osaka a, avec cette installation laser LFLEX, réussi une très belle performance de puissance instantanée en parvenant, en un millième de milliardième de seconde à délivrer une énergie de 2 Kilojoules. Le challenge est dans la technique d'amplification et de propagation de l'impulsion sans endommager les couteuses optiques qui doivent être suffisammentrésistantes pour ne pas se déterriorer au passage d'une d'énergie si rapide. Des optiques ordinaires ou "normales" se briseraient sous l'effetdu flux du laser. Ce n'est pas à proprement parler une découverte mais, plutôt un record de puissance délivrée, comme pourrait l'être un record de vitesse atteint par un athlète lors d'un 100 mètres. Il faut comprendre qu'on touche là des performances, en termes de physique, dans une compétition internationale où les installations européennes et notamment françaises, américaines, et dans une moindre mesure chinoises et russes, sont au coude à coude et dans une certaine surenchère. Le record japonais est une réponse probable à une précédente performance française, réalisée récemment sur l'installation LMJ (Laser Mégajoule) - PETAL (Petawatts aquitaine laser), l'un des deux plus gros systèmes laser au monde et cousin du National Ignition Facility en californie.

Il faut savoir qu'à un tel niveau de puissance instantanée, l'interaction entre le laser et la matière donne lieu à un comportement de la matière nouveau dont la physique reste à être appréhender finement : de cette technologie laser et de cette compréhension des mécanismes physique mis en oeuvre en sortiront demain de nouvelles innovations susceptibles de générer du développement économique.

Quels usages peut-on en attendre ?

La recherche dans le domaine des lasers a plusieurs raisons d'être: tout d'abord, en France, elle répond très bien à la problématique de la dissuasion nucléaire. Le Laser Mégajoule est la composante expérimentale phare du programme Simulation lancé par Jacques Chirac en 1995 pour péreniser la crédibilité de la défense française en l'absence de tout essai nucléaire. Sans recourir à des expérimentations nucléaires dans l'océan Pacifique, la France a su garantir la sureté et la fiabilité de bon fonctionnement de son armement de défense nucléaire.

Le Laser Mégajoule, c'est aussi un outil de recherche pouvant servir la problématique de production d'énergie : alors qu'aujourd'hui l'énergie nucléaire provient de la fission d'atomes avec génération de déchets radioactifs, les lasers de puissance permettent au contraire de jouer sur la fusion des atomes, comme le fait naturellement le soleil : il n'y a quasiment pas de déchets induits, ce qui fait de cette voie un axe de recherche dual très intéressant. 

Enfin, dans le domaine médical, l'outil laser est de plus en plus utilisé. Les lasers a impulsion ultra brèves comme celle délivrée par ce laser japonais permettent par exemple la chirurgie laser de l'oeil, ou encore pourrait servir demain, à ce niveau de puissance, dans la prise en charge de certains cancers (protonthérapie) en rendant plus efficace l'exposition et réduisant les éffets colatéraux au patient voire en accélérant le processus curatif sur le patients. Enfin, de nombreuses opérations de type micro-usinage pourraient égalmement tirer avantage demain par l'utilisation de ce type de laser.

C'est aussi un merveilleux outil au service des cosmologistes dans le mieux de mieux comprendre le fonctionnement de notre univers observable ou encore des géophysiciens pour ce qui est de notre planète puisqu'on parvient à recréer en laboratoire les conditions de température, de pression et densité de la matière représentatives de ces systèmes.

Quels sont les enjeux principaux d'une telle course au Laser ?

L’enjeu pour les japonais est en particulier celui de la réputation scientifique et de l'innovation technologique : Etre dans le peloton de tête dans la recherche scientifique participe de la crédibilité d'un pays. La France, avec le LMJ - PETAL, dispose d'un outil laser exceptionnel porteur d'une recherche d'excellence et de futurs nouveaux recoirds car tout record est fait pour être battu, mais, on voit bien aussi que cette compétition permet une émulation. Ainsi, la course au modèle cosmologique référent a permis aux scientifiques des différents pays de se mesurer les uns aux autres, ce qui permet aujourd'hui, d'aussi bien connaître le fonctionnement de nos galaxies, du système solaireet de l'univers visible… Aujourd'hui, la maîtrise des lasers est devenue, à l'instar des ordinateurs, une source de concurrence. Les collaborations internationales sont possibles, mais on sait aussi que pour des techniques applicables aux applications militairesnotamment, les échanges sont limités et très encadrés. L'enjeu affiché dans ce record est la maitrise de la physique et des technologies photoniques passives et actives mises en œuvre dans la délivrance d'impulsions aussi puissantes. Mais derrière cette connaissance scientifique et cette capacité technologique, il y a d'énormes enjeux économiques avec des retombées en termes d'innovations qui modèlent l'avenir.

D'autres avancées dans ce domaine sont-elles attendues ?

Il y a des nouvelles perspectives en termes d'innovation: toutes les avancées scientifiques irriguent les nouveaux produits dans le monde de l'entreprise, et on voit apparaître de nombreuses start-ups. L'exemple en France de l'installation de la Route des Lasers en Aquitaine autour des très grands lasers LMJ et PETAL, impulsée par la décision et l'action politique, a permis la création directe de plus de 1 500 emplois hautement qualifiés et quelque 7 500 emplois indirects et induits. On compte aujourd'hui 26 start-up créées en treize ans dans la région, issues de la recherche scientifique autour de la technologie du laser. Il est donc quasi certain que demain cette course à la production, grâce à une source laser, une puissance instantanée extrêmement élevée, va ouvrir de nouvelles opportunités d'innovation et de développement économiques, notamment dans les champs de la santé, de l'énergie propre et de la défense.