Etude de gaz quantiques dégénérés quasi-unidimensionnels confinés par une micro-structure

• Main Author: Trebbia, Jean-Baptiste
• Language: fra
• Published: Université Paris Sud - Paris XI 2007
• Subjects: [PHYS:COND] Physics/Condensed Matter; [PHYS:COND] Physique/Matière Condensée; Atomes froids; Optique atomique; Condensats de Bose-Einstein; Puces Atomiques; potentiel rugueux; corrélations; quasi-condensat; bosons
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00186656; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/18/66/56/PDF/These_JB_TREBBIA.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/18/66/56/ANNEX/Soutenance_JB_TREBBIA.ppt

Cette thèse présente l'étude et la réalisation expérimentale de gaz de bosons dégénérés quasi-unidimensionnels. Pour atteindre ce type de régime, nous utilisons une puce atomique, micro-fils d'or déposés sur un substrat de silicium qui permet de créer des pièges magnétiques très anisotropes dans lesquels nous avons mesuré les propriétés statistiques de gaz de bosons ultra-froids (Rubidium 87). Pour un gaz classique, où les particules sont statistiquement indépendantes, les fluctuations de densité sont données par le bruit de grenaille atomique. A plus basse température, la nature quantique des particules (bosons indiscernables) doit être prise en compte et des fluctuations de densité supplémentaires apparaissent dues au phénomène de groupement de bosons. A faibles densités atomiques, nous avons observé ces deux types de comportements en bon accord avec le comportement du gaz idéal. A plus fortes densités, à cause des interactions répulsives entre atomes qui sont coûteuses en énergie, nous avons observé une réduction des fluctuations de densité par rapport au gaz idéal. Cette réduction est caractéristique de la transition vers un quasi-condensat. Pour exploiter pleinement le potentiel des puces à atomes, les atomes doivent être situés aux abords des micro-structures qui les piègent. Cependant, cette proximité rend ces dispositifs sensibles aux imperfections de microfabrication en introduisant une rugosité non contrôlée sur le potentiel de piégeage. Pour contourner ce problème, nous avons mis au point une méthode pour s'affranchir de ce problème en modulant rapidement le courant des micro-fils. Les atomes sont alors soumis à un potentiel moyen effectif exempt de rugosité.