Réseau optique de pièges annulaires pour atomes froids : premiers pas vers la réalisation d'un ordinateur quantique
B. Dépret
Abstract
Ce travail de these propose une etude experimentale de la dynamique d'atomes de cesium refroidis par laser dans un reseau optique a geometrie annulaire. Notre dispositif pourra a terme etre utilise pour realiser une porte logique quantique, en agissant de facon conditionnelle sur les atomes, permettant ainsi d'envisager la realisation d'un ordinateur quantique avec des atomes froids. Apres avoir rappele les concepts essentiels concernant les ordinateurs quantiques, le refroidissement d'atomes par laser et les reseaux optiques, nous detaillons le principe de la realisation de notre reseau optique de pieges annulaires et son application en tant que porte logique quantique. La realisation experimentale du potentiel lumineux correspondant a partir des sources lasers constitue la majeure partie du travail effectue. En particulier, nous avons etudie, d'abord, la diffraction d'un champ laser par une lentille conique -appelee axicon - pour generer le faisceau annulaire a la base de notre experience. Enfin, nous caracterisons experimentalement la dynamique des atomes froids dans le potentiel annulaire. Des simulations numeriques ont alors ete developpees pour modeliser et interpreter leur comportement.