Sagnac-based rotation sensing with superfluid helium quantum interference devices

The Sagnac effect has played an instrumental role for the fundamental studies of relativity, and various devices that utilize this effect have been applied to many disciplines ranging from inertial navigation to geodesy and to seismology. In this context we present an overview of recent developments related to superfluid helium quantum interference devices. With the discovery of superfluid Josephson phenomena in He4, the device technology has been rapidly developing in the past 10 years. We discuss the underlying working principles of these interference devices and their applications. We focus on their use as sensitive rotation sensors based on the Sagnac effect coupled with the existence of a macroscopic quantum phase via particle–wave duality.

RésuméL'effet Sagnac a joué un rôle déterminant dans les études fondamentales en relativité, et les dispositifs utilisant cet effet ont trouvé des applications dans des disciplines variées allant, de la navigation inertielle à la géodésie et à la sismologie. Dans ce contexte, nous présentons un aperçu de l'évolution récente des dispositifs d'interférence quantique dans l'hélium superfluide. Avec la découverte de l'effet Josephson dans l'hélium 4 superfluide, cette technologie s'est rapidement développée au cours des dix dernières années. Nous discutons ici les principes sous-jacents à ces dispositifs d'interférences et leurs applications. Nous nous concentrons sur leur utilisation en tant que capteurs de rotation fondés sur l'effet Sagnac couplée avec l'existence d'une phase quantique macroscopique via la dualité particule–onde.