Le micromaser à atomes froids

Michèle Leduc, P. Lemonde

Le domaine des « atomes froids » est en expansion. L’interaction lumière-matière permet de refroidir un gaz en dessous du microkelvin et de le piéger dans le vide. À partir des condensats de Bose-Einstein, on extrait des « lasers à atomes ». On sait aussi faire varier l’interaction entre les particules. Piégés dans des réseaux optiques avec des ondes stationnaires, les atomes ultra-froids, en particulier fermioniques, fournissent des systèmes modèles pour la physique de la matière condensée.L’utilisation d’atomes froids pour les horloges a permis d’obtenir un gain considérable sur l’exactitude, offrant des possibilités fascinantes de tests de physique fondamentale. Une nouvelle révolution s’annonce avec les horloges optiques.

Tom Kristensen

Amandine Issautier, Julien Chandezon, Sébastien Tanzilli +1 more

En Communication Quantique, la distribution fibrée de l'information quantique entre deux sites distants passe par la construction de véritables réseaux quantiques. Dans ce contexte, le stockage cohérent, efficace et réversible d'états quantiques de la lumière dans des mémoires atomiques représente actuellement un enjeu majeur. Nous présentons l'élaboration d'une mémoire quantique dans un ensemble d'atomes froids de rubidium et nous décrivons le dispositif expérimental générant ce support de stockage. Nous montrons qu'un système de double piège magnéto-optique permet de créer un nuage d'atomes froids cohérent et dans un environnement très pur. Les atomes sont refroidis à une température T = (20±5) μK, dans un piège dont le temps de vie est ∼ 20 s. L'épaisseur optique du nuage est de 0,47 ce qui correspond à un nombre d'atomes piégés N = (1, 3 ± 0, 3) × 106 atomes et à une densité atomique n0 = (1, 8 ± 0, 2) × 109 cm−3 . Enfin, nous présentons le protocole de stockage visé afin de transférer des états quantiques photoniques sur cet ensemble d'atomes froids.

Michel Le Bellac

Michel Le Bellac

Clément Diboune

Cette thèse porte sur le développement d'un interféromètre multi espèces à atomes froids dans le cadre de l'accélérométrie.La thèse porte principalement sur trois aspects :1. Le développement d'une source laser dédiée au césium.2. L'étude et le développement d'un système laser plus global qui permettra le refroidissement et la manipulation de trois espèces atomiques : deux isotopes du rubidium (87Rb et 85 Rb) et un isotope du cesium (133Cs).3. La mise au point et l'étude d'un interféromètre à trois espèces atomique.