Effet tunnel de Klein pour les fermions et les bosons en première et seconde quantification - Approches résolues spatio-temporellement Dans cette thèse, nous étudions dans le cadre de la première et de la seconde quantification le phénomène de l’effet tunnel de Klein à travers des barrières finies pour les bosons de spin-0 et les fermions de spin-1/2 en employant des approches résolues spatio-temporellement. Dans le cadre de la première quantification, nous constatons que la dynamique de l'effet tunnel de Klein peut être prise en compte avec des paquets d'ondes construits à partir de solutions de diffusion à condition qu'une expansion de diffusions multiples (EDM) soit utilisée. En particulier pour le cas des bosons de spin-0, la EDM est divergente, résolvant ainsi le problème de la propagation non causale apparente des paquets d'ondes obtenus lors de l'application conjointe des différentes conditions de raccordement entre les fonctions d'onde dans la barrière et les solutions asymptotiques. Nous utilisons également l'approche basée sur une EDM pour étudier le problème du puits potentiel de Klein-Gordon, y compris la limite d'un puits infini.En deuxième quantification, nous utilisons une approche de théorie quantique des champs dépendant du temps pour calculer l'évolution des densités de particules et d'antiparticules produites par une barrière de potentiel electrostatique supercritique. Nous étudions également la propagation de paquets d'ondes fermioniques et bosoniques rentrant en collision avec ces barrières de potentiel et proposons un mécanisme expliquant l'effet tunnel. Ce mécanisme suggère qu'aucune particule ne traverse réellement la barrière : la transmission est plutôt régulée par la modulation de production de paires à chaque bord de la barrière.
Nous avons aborde une etude theorique de la photoassociation d'atomes froids, sous differents aspects, en liaison avec des experiences sur le cesium realisees a orsay, au laboratoire aime cotton. Les outils numeriques utilises et adaptes a ce probleme particulier sont : traitement de la dynamique par une methode de propagation de paquets d'ondes ; determination de niveaux vibrationnels dans un puits de potentiel par une methode de filtre et une methode de grille a pas variable. Nous montrons les resultats d'une etude dependant du temps du processus de photoassociation induit par un laser continu entre deux atomes de cesium froids, pour deux cas de transitions moleculaires dans cs 2 : a 3 + u(6s, 6s) 1 g(6s, 6p 3 / 2) et a 3 + u 0 g(6s, 6p 3 / 2). La dynamique vibrationnelle dans le processus de photodissociation 1 g(6s, 6p 3 / 2) a 3 + u(6s, 6s) induit par un champ fort est egalement consideree : nous observons les oscillations de rabi induites par le champ et la vibration dans les puits de potentiel. Un chapitre de la these est consacre a l'analyse du spectre experimental de photoassociation 0 g(6s, 6p 3 / 2) du cs 2, pour lequel nous avons mis en evidence un effet tunnel a travers la barriere du double puits. Ce phenomene etait peu attendu pour un systeme lourd. Nous avons montre l'importance du couplage entre deux voies et la formation de molecules froides dans de bas niveaux vibrationnels.
Ce manuscrit présente deux réalisations d'un double puit magnétique pour des condensats de Bose-Einstein (CBE) sure une puce atomique. Une approche utilise des pièges statiques, crées par des micro fils (en amènent ?) manipulant les atomes proche a la surface de la puce. Comme dans toute manipes, on observe une fragmentation du nuage atomique, quand on approche les atomes vers la structure piégeant. Cet effet était expliqué par une déviation du courant dans le fil à cause d'une rugosité des bords. Pour éviter la fragmentation, une nouvelle technique de fabrication (lithographie a faisceaux a électrons, évaporation d'or) a été utilisé pour créer des fils d'un section de 700nm et une qualité amélioré. Un CBE a été crée et chargé dans le double puit généré par la nano structure. On a testé le double puit comme séparatrice avec des atomes thermiques. Des nombreuses problèmes techniques nous empêchent pour le moment d'effectuer la manip avec un CBE. La deuxième approche poursuit dans cette thèse combine des pièges magnétique statique avec un champ (RF) magnétique alternant et génère un double puit dans le potentiel habillé. Car ce schéma peut être réalisé loin de la surface de la puce, la fragmentation n'apparaisse pas et on a pu séparer un CBE en deux. Une interféromètre d'ondes a matière est réalisé en recombinant les deux nuages en expansion libre. La figure d'interférence permet de mesurer la phase relative, on trouve une distribution étroite de cette phase et donc la séparation est cohérente. L'évolution de la phase relative est mesurée pendant et après la séparation et contrôlé par déséquilibrant le double puit.