Contrôle des collisions froides du césium 133, tests de la variation de la constante de structure fine à l'aide d'une fontaine atomique double rubidium - césium

• Main Author: Marion, Harold
• Language: FRE
• Published: Université Pierre et Marie Curie - Paris VI 2005
• Subjects: [PHYS:PHYS:PHYS_ATOM-PH] Physics/Physics/Atomic Physics; Atomes froids; collisions froides; horloges atomiques; constantes fondamentales; constante de structure fine; métrologie; Temps Atomique International; GPS; TWSFTF
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008921; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/09/25/45/PDF/TheseHaroldMARION.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/09/25/45/ANNEX/tel-00008921.pdf

Nous avons mis au point une méthode de mesure du déplacement de fréquence dû aux collisions entre atomes froids, c'est l'effet systématique qui limite le plus l'exactitude des fontaines à 133Cs (~1E-15 en valeur relative), on peut le mesurer au niveau de 0.5%. Ceci ouvre des perspectives d'améliorations des performances des fontaines en terme d'exactitude jusqu'à 1E-16. La fontaine à aussi obtenu une stabilité de l'ordre de 1.6E-14 à 1s. Nous avons découvert, à champ magnétique très faible (5 +/- 1 mG), des résonances de Feshbach. Nous avons aussi effectué une nouvelle mesure absolue de la transition hyperfine du 87Rb, qui est la plus précise jamais réalisée et sert maintenant de définition pour l'étalon secondaire de fréquence 87Rb. En comparant cette valeur avec celles mesurées les années précédentes, nous avons pu tester la stabilité de la constante de structure fine au niveau de 1E-15/ an. Nous avons comparé localement notre fontaine avec les autres fontaines du laboratoire, avec dans le meilleur des cas une stabilité combinée de 5E-14 à 1s. La différence de fréquence des deux horloges se moyenne comme du bruit blanc de fréquence jusqu'à 3E-16. Le bilan d'exactitude de la fontaine double à été évalué à ~7E-16 pour la partie césium et ~8E-16 pour la partie rubidium. Nous avons contribué à la réalisation de l'échelle de Temps Atomique International, par des séries de calibrations de masers à hydrogène. Une comparaison de fontaines atomiques par liaisons satellitaires a été expérimenté entre notre laboratoire et nos homologues Allemands. Cette mesure a permis de déterminer le bon accord qu'il y a entre les deux horloges.