DYNAMIQUE D'ATOMES FROIDS PIEGES DANS UN RESEAU LUMINEUX PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download DYNAMIQUE D'ATOMES FROIDS PIEGES DANS UN RESEAU LUMINEUX PDF full book. Access full book title DYNAMIQUE D'ATOMES FROIDS PIEGES DANS UN RESEAU LUMINEUX by SAMUEL.. GUIBAL. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: SAMUEL.. GUIBAL
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 155
Get Book Here
Book Description
PARMI LES MECANISMES DE REFROIDISSEMENTS D'ATOMES PAR LASER, L'EFFET SISYPHE CONDUIT A UNE SITUATION OU LES ATOMES SONT LOCALISES AUX MINIMA D'UN POTENTIEL PERIODIQUE INDUIT PAR LA LUMIERE. IL EST AINSI POSSIBLE DE CREER UN CRISTAL OPTIQUE DONT LES CARACTERISTIQUES SONT DETERMINEES PAR LA GEOMETRIE DES FAISCEAUX LASERS. CETTE THESE PROPOSE UNE ETUDE EXPERIMENTALE DE LA DYNAMIQUE D'ATOMES ALCALINS (CESIUM, RUBIDIUM) PIEGES DANS UN RESEAU DE LUMIERE TRIDIMENSIONNEL, PAR UNE METHODE DE SPECTROSCOPIE POMPE-SONDE. LA LOCALISATION DES ATOMES DANS DES PUITS DE POTENTIELS A L'ECHELLE D'UNE FRACTION DE LONGUEUR D'ONDE OPTIQUE EST DEMONTREE PAR L'OBSERVATION DE RESONANCES RAMAN STIMULEES ENTRE NIVEAUX DE VIBRATION QUANTIQUES. CE TYPE DE RESONANCE A EGALEMENT REVELE LE COMPORTEMENT PARAMAGNETIQUE D'UN TEL RESEAU EN PRESENCE D'UN CHAMP MAGNETIQUE. UN EFFET NOUVEAU DE PROPAGATION D'ONDES DE DENSITE DANS LE RESEAU CONDUIT A UNE DIFFUSION DE TYPE BRILLOUIN STIMULEE QUI PRESENTE L'ORIGINALITE DE NE PAS FAIRE INTERVENIR D'INTERACTION ENTRE LES PARTICULES DIFFUSANTES. LA DIFFUSION RAYLEIGH STIMULEE DONNE ACCES A LA DIFFUSION SPATIALES DES ATOMES DANS LE RESEAU. UNE ETUDE DETAILLEE DES RESONANCES RAYLEIGH DEMONTRE EGALEMENT L'IMPORTANCE DE LA PRESSION DE RADIATION QU'EXERCE LA LUMIERE SUR LES ATOMES, METTANT EN EVIDENCE UN EFFET ANALOGUE A L'EFFET PHOTOREFRACTIF OBSERVE DANS DES CRISTAUX DE BATIO#3 OU LINBO#3.
Author: SAMUEL.. GUIBAL
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 155
Get Book Here
Book Description
PARMI LES MECANISMES DE REFROIDISSEMENTS D'ATOMES PAR LASER, L'EFFET SISYPHE CONDUIT A UNE SITUATION OU LES ATOMES SONT LOCALISES AUX MINIMA D'UN POTENTIEL PERIODIQUE INDUIT PAR LA LUMIERE. IL EST AINSI POSSIBLE DE CREER UN CRISTAL OPTIQUE DONT LES CARACTERISTIQUES SONT DETERMINEES PAR LA GEOMETRIE DES FAISCEAUX LASERS. CETTE THESE PROPOSE UNE ETUDE EXPERIMENTALE DE LA DYNAMIQUE D'ATOMES ALCALINS (CESIUM, RUBIDIUM) PIEGES DANS UN RESEAU DE LUMIERE TRIDIMENSIONNEL, PAR UNE METHODE DE SPECTROSCOPIE POMPE-SONDE. LA LOCALISATION DES ATOMES DANS DES PUITS DE POTENTIELS A L'ECHELLE D'UNE FRACTION DE LONGUEUR D'ONDE OPTIQUE EST DEMONTREE PAR L'OBSERVATION DE RESONANCES RAMAN STIMULEES ENTRE NIVEAUX DE VIBRATION QUANTIQUES. CE TYPE DE RESONANCE A EGALEMENT REVELE LE COMPORTEMENT PARAMAGNETIQUE D'UN TEL RESEAU EN PRESENCE D'UN CHAMP MAGNETIQUE. UN EFFET NOUVEAU DE PROPAGATION D'ONDES DE DENSITE DANS LE RESEAU CONDUIT A UNE DIFFUSION DE TYPE BRILLOUIN STIMULEE QUI PRESENTE L'ORIGINALITE DE NE PAS FAIRE INTERVENIR D'INTERACTION ENTRE LES PARTICULES DIFFUSANTES. LA DIFFUSION RAYLEIGH STIMULEE DONNE ACCES A LA DIFFUSION SPATIALES DES ATOMES DANS LE RESEAU. UNE ETUDE DETAILLEE DES RESONANCES RAYLEIGH DEMONTRE EGALEMENT L'IMPORTANCE DE LA PRESSION DE RADIATION QU'EXERCE LA LUMIERE SUR LES ATOMES, METTANT EN EVIDENCE UN EFFET ANALOGUE A L'EFFET PHOTOREFRACTIF OBSERVE DANS DES CRISTAUX DE BATIO#3 OU LINBO#3.
Author: Gae͏̈tan Lévêque
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 194
Get Book Here
Book Description
Ce travail porte sur l'interaction dipolaire d'atomes neutres avec un rayonnement électromagnétique structuré sur une échelle plus petite que la longueur d'onde de la lumière. Ces champs optiques sont obtenus par interaction d'une onde évanescente de Fresnel avec des nanostructures diélectriques à haut indice de réfraction déposées à la surface d'un prisme. Deux thèmes sont abordés. Le premier concerne l'étude, d'un point de vue théorique, d'une expérience de diffraction d'atomes neutres par un miroir atomique nanostructuré. La modulation du potentiel provient de l'interaction de l'onde évanescente avec un réseau matériel périodique sub-longueur d'onde. Dans un premier temps, les spécificités de cette méthode de diffraction sont dégagées par un calcul analytique reposant sur plusieurs approximations concernant la structure du champ optique et la structure interne atomique. Elle est ensuite complétée d'une étude numérique qui permet de prendre en compte toute la complexité du problème. Le deuxième thème est une étude du comportement en champ proche de cavités résonantes constituées d'ensembles d'anneaux diélectriques couplés. Ces nanostructures, adressées par un faisceau gaussien évanescent, amplifient à la résonance l'intensité et le gradient du champ électrique d'un facteur de plusieurs centaines. L'objectif est de trouver une configuration permettant la concentration ou la focalisation transversale d'un faisceau d'atomes en vue d'applications en nanolithographie. Cette étude est effectuée en couplant une méthode ab-initio permettant un calcul précis du champ rayonné dans tout l'espace à un modèle analytique simplifié décrivant le comportement modal de ces structures en fonction de leurs caractéristiques géométriques.
Author: Alexandre Zuliani
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
Les propriétés exacerbées des atomes de Rydberg ont permis d'étendre les possibilités offertes par les atomes froids dans la création de gaz d'atomes en très forte interaction, avec des applications notamment en simulations quantiques, dans la physique à N corps ou dans la réalisation de portes quantiques grâce au phénomène de blocage dipolaire. L'utilisation des atomes de Rydberg froids est cependant actuellement limitée par le fait qu'il n'est pas possible de continuer d'appliquer les techniques expérimentales de manipulation optique avec les atomes à un électron actif. L'attention de la communauté des atomes de Rydberg froids s'est donc récemment portée sur les atomes à deux électrons actifs qui offrent la possibilités, une fois l'un des deux électrons excité vers un état de Rydberg, de disposer d'un second électron optiquement actif qu'il va être possible de manipuler par laser. L'objectif de cette thèse est d'étendre les techniques de manipulation optique aux atomes à deux électrons actifs excités dans des états de Rydberg, dans le cas de l'atome d'ytterbium. Elle présente d'une part la conception et l'assemblage du dispositif expérimental permettant l'obtention d'une source d'atomes de Rydberg froids d'ytterbium. A terme, ce montage permettra la manipulation optique de ces atomes de Rydberg. D'autre part, elle présente le développement d'un modèle numérique implémentant la théorie du défaut quantique à plusieurs voies pour permettre la détermination théorique du spectre énergétique de l'ytterbium ainsi que son comportement sous l'effet de perturbations extérieures.
Author: Erwan Jahier
Publisher: EDP Sciences
ISBN: 2759834220
Category : Science
Languages : fr
Pages : 317
Get Book Here
Book Description
Doublement couronné par le prix Nobel en 1997 et en 2001, le domaine des atomes froids est né il y a une trentaine d'années et connaît aujourd'hui un fantastique développement où la physique du solide rejoint la physique atomique. Les atomes froids sont l'objet d'études très fondamentales pour la mécanique quantique et pour l'information quantique. Leurs applications commencent à intervenir dans notre quotidien, par exemple via les horloges à fontaines d'atomes froids utilisées pour le GPS, et dont l'exactitude est meilleure qu'une seconde sur 300 millions d'années. Cet ouvrage expose en termes simples comment l'interaction de faisceaux lasers avec un gaz permet de refroidir ce gaz jusqu'à des températures descendant à quelques millionièmes de degrés au-dessus du zéro absolu et de piéger un petit nuage de quelques milliards d'atomes lévitant dans le vide. Il retrace aussi la découverte de la condensation de Bose-Einstein, ce nouvel état de la matière dans lequel tous les atomes se comportent comme s'ils étaient un seul et dont on peut extraire des « lasers à atomes ». L'ouvrage est illustré de nombreux schémas et présente d'une façon didactique l'essentiel des méthodes utilisées pour produire et utiliser les atomes froids.
Author: Benoît Depret
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 258
Get Book Here
Book Description
Ce travail de thèse propose une étude expérimentale de la dynamique d'atomes de césium refroidis par laser dans un réseau optique à géométrie annulaire. Notre dispositif pourra à terme être utilisé pour réaliser une porte logique quantique, en agissant de façon conditionnelle sur les atomes, permettant ainsi d'envisager la réalisation d'un ordinateur quantique avec des atomes froids. Après avoir rappelé les concepts essentiels concernant les ordinateurs quantiques, le refroidissement d'atomes par laser et les réseaux optiques, nous détaillons le principe de la réalisation de notre réseau optique de pièges annulaires et son application en tant que porte logique quantique. La réalisation expérimentale du potentiel lumineux correspondant à partir des sources lasers constitue la majeure partie du travail effectué. En particulier, nous avons étudié, d'abord, la diffraction d'un champ laser par une lentille conique -appelée axicon - pour générer le faisceau annulaire à la base de notre expérience. Enfin, nous caractérisons expérimentalement la dynamique des atomes froids dans le potentiel annulaire. Des simulations numériques ont alors été développées pour modéliser et interpréter leur comportement.
Author: Louis Bellando de Castro
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
Ce travail de thèse présente une étude numérique et théorique de l'influence des effets coopératifs sur la localisation de la lumière dans des vapeurs atomiques, suivie d'une étude expérimentale de ces effets coopératifs dans le régime de diffusion multiple dans des nuages d'atomes froids dilués. Le premier chapitre décrit le modèle que nous utilisons, basé sur l'Hamiltonien effectif d'interaction matière rayonnement, afin d'étudier numériquement la localisation de la lumière et les effets coopératifs. Nous discutons également des différences fondamentales existant entre la situation réelle où la lumière est assimilée à une onde vectorielle et l'approximation scalaire plus facile à traiter analytiquement. Le deuxième chapitre se concentre sur la présentation des résultats numériques complétée d'une comparaison systématique entre les cas scalaire et vectoriel. Nous remarquons dans cette partie que l'approximation scalaire, valable dans la limite des milieux spatialement dilués, présente des différences drastiques avec le cas vectoriel lorsque nous considérons des milieux spatialement denses. Nous n'observons pas également d'indications suffisantes nous permettant de discriminer le fait que les effets coopératifs ne soient pas à la base des mécanismes de localisation de la lumière. Dans la dernière partie nous nous intéressons expérimentalement aux signatures des effets coopératifs dans le régime de diffusion multiple en confrontant à nos résultats expérimentaux plusieurs approches théoriques tenant compte ou pas des effets d'interférences.
Author: Aurélien Eloy
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
Dans cette thèse, nous nous intéressons aux propriétés des fluctuations de la lumière diffusée par un nuage d'atomes froids, que ce soit les variations temporelles de l'intensité ou les fluctuations spectrales du champ électrique dans le régime de diffusion simple ou multiple de la lumière. Bien que notre analyse soit réalisée sur un système passif, l'ajout de gain dans le système peut conduire à l'obtention d'un laser aléatoire dont l'étude des corrélations temporelles de l'intensité émise peut permettre une étude détaillée de ses propriétés de cohérence.La première étape de cette caractérisation est l'étude du bruit de fréquence de lasers conventionnels. La mesure est réalisée grâce à un discriminateur de fréquence, pouvant être une cavité Fabry-Pérot ou une transition atomique, utilisé pour convertir le bruit de fréquence en bruit d'intensité mesuré. Un modèle simple est présenté montrant que, alors que les résultats obtenus pour la cavité ou la transition atomique soient identiques à faibles fréquences de Fourier, de nouvelles structures apparaissent à hautes fréquences, permettant de réaliser de la spectroscopie de bruit en analysant les fluctuations de la lumière transmise.Les propriétés de cohérence peuvent aussi être étudiées grâce à la fonction de corrélation g(2) de l'intensité, offrant un accès à la statistique des photons de la lumière émise. Nous mesurons cette fonction dans un milieu passif en expansion balistique en contrôlant finement le régime de diffusion de la lumière. Nous analysons en détails l'évolution du contraste, la perte de cohérence ainsi que le changement de forme de g(2) dans le régime de diffusion multiple. Ces résultats sont combinés à des études numériques et analytiques pour mettre en évidence le rôle de la diffusion multiple dans les changements de la fonction g(2). Cette mesure est la première réalisation expérimentale de spectroscopie des ondes diffuses sur un nuage d'atomes froids en mouvement balistique.La caractérisation de la cohérence temporelle d'un laser aléatoire passe par l'étude de la fonction g(2) sur un milieu actif sous le seuil d'émission. Nous implémentons alors un schéma de gain Raman hyperfin, combinant efficacement gain et diffusion. Nous présentons les premiers tests de la quantification du gain dans le nuage par spectroscopie pompe-sonde, montrant l'apparition d'une fenêtre de transparence électromagnétiquement induite. Enfin, par une méthode hérérodyne, nous sommes en mesure d'accéder au spectre optique de la lumière diffusée en présence de gain.
Author: Frédéric Assémat
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 0
Get Book Here
Book Description
La manipulation d'états non-classiques suscite depuis quelques années un engouement important de la part de la communauté scientifique. Que ce soit sur un plan fondamental ou en vue de potentielles applications par exemple dans les domaines de la métrologie, de la communication, ou de l'information quantique, il est essentiel de préparer des systèmes quantiques dans des états non-classiques et de contrôler leur évolution. Le champ de l'électrodynamique quantique en cavité apparaît comme un cadre expérimental idéal pour étudier l'ingénierie de tels états de la lumière. Il repose sur le couplage fort entre un système à deux niveaux d'une part et un mode du champ électromagnétique d'autre part. Cette thèse présente une nouvelle expérience d'électrodynamique quantique en cavité combinant un jet d'atomes lents préparés dans des états de Rydberg dits « circulaires » et le mode électromagnétique d'une cavité supraconductrice. Ce nouveau dispositif permet une augmentation considérable du temps d'interaction entre l'atome et le champ. Nous présentons dans ce manuscrit les premiers résultats expérimentaux qui en découlent. Premièrement, en exploitant le régime d'interaction résonant entre l'atome et le champ nous avons pu générer un état superposé de type chat de Schrödinger que nous avons caractérisé par ses oscillations de Rabi. Deuxièmement, en se plaçant dans le régime d'interaction dispersif, le long temps d'interaction permet de résoudre le spectre des états habillés du système pour des états du champ contenant jusqu'à 8 photons. Cette résolution a alors pu être exploitée afin de générer des états quantiques du champ comme une superposition de 0 et de 2 photons.
Author: DANIEL.. COMPARAT
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 464
Get Book Here
Book Description
CETTE THESE PORTE SUR L'ETUDE EXPERIMENTALE ET L'INTERPRETATION THEORIQUE DES PROCESSUS DE PHOTOASSOCIATION ET DE FORMATION DE MOLECULES FROIDES DE CESIUM, AINSI QUE SUR L'ETUDE DES FORCES DIPOLAIRES ENTRE UNE PAIRE D'ATOMES DE CESIUM FROIDS EXCITES. LA PHOTOASSOCIATION MOLECULAIRE D'ATOMES FROIDS DE CESIUM A ETE REALISEE EXPERIMENTALEMENT : DEUX ATOMES ABSORBENT UN PHOTON POUR FORMER UNE MOLECULE ELECTRONIQUEMENT EXCITEE DANS UN ETAT DE ROTATION-VIBRATION DONNE. L'EXPERIENCE A PERMIS LA PREMIERE OBSERVATION DE MOLECULES TRANSLATIONNELLEMENT FROIDES OBTENUES APRES DESEXCITATION SPONTANEE DES MOLECULES PHOTOASSOCIEES. LA FORME EN DOUBLE PUITS DES COURBES DE POTENTIEL DES ETATS MOLECULAIRES O G (6S + 6P 3 / 2) ET 1 U(6S + 6P 3 / 2) DU CESIUM EST LA CLE DE L'EFFICACITE DU PROCESSUS. CES MOLECULES FROIDES FORMEES SONT DETECTEES SELECTIVEMENT PAR TEMPS DE VOL APRES LEUR PHOTOIONISATION EN IONS CS 2 +. DES TEMPERATURES DE 20 - 200 K ONT ETE MESUREES. LA PHOTOASSOCIATION OFFRE UNE METHODE DE SPECTROSCOPIE A HAUTE RESOLUTION QUI PERMET D'ATTEINDRE DES ETATS MOLECULAIRES DE GRANDE ELONGATION, DONNANT ACCES AUX DONNEES ASYMPTOTIQUES. LA SPECTROSCOPIE DU PUITS DE POTENTIEL EXTERNE DE L'ETAT O G (6S + 6P 3 / 2) DU CESIUM A ETE EFFECTUEE ET EST ANALYSEE PAR UNE APPROCHE R.K.R.. UNE THEORIE UNIFIEE DE LA PHOTOASSOCIATION EN CHAMP FAIBLE, VUE COMME UNE COLLISION ASSISTEE PAR LASER, EST DEVELOPPEE DANS CE MANUSCRIT. LES EXPERIENCES AVEC LES ATOMES FROIDS PERMETTENT L'ETUDE DES COLLISIONS ENTRE DEUX ATOMES SOUMIS A UNE INTERACTION MUTUELLE A GRANDE DISTANCE DE TYPE DIPOLE-DIPOLE. DEUX SYSTEMES PHYSIQUES DIFFERENTS SONT ETUDIES : UNE ASSEMBLEE D'ATOMES DE RYDBERG ET LA PHOTOASSOCIATION. LA MODIFICATION DU MOUVEMENT D'UNE PAIRE D'ATOMES OFFRE LA POSSIBILITE DE CONTROLER LES FORCES DIPOLAIRES ET DE CHOISIR LES VITESSES RELATIVES ENTRE ATOMES.
Author: Claude Cohen-Tannoudji
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 3527345558
Category : Science
Languages : en
Pages : 790
Get Book Here
Book Description
This new, third volume of Cohen-Tannoudji's groundbreaking textbook covers advanced topics of quantum mechanics such as uncorrelated and correlated identical particles, the quantum theory of the electromagnetic field, absorption, emission and scattering of photons by atoms, and quantum entanglement. Written in a didactically unrivalled manner, the textbook explains the fundamental concepts in seven chapters which are elaborated in accompanying complements that provide more detailed discussions, examples and applications. * Completing the success story: the third and final volume of the quantum mechanics textbook written by 1997 Nobel laureate Claude Cohen-Tannoudji and his colleagues Bernard Diu and Franck Laloë * As easily comprehensible as possible: all steps of the physical background and its mathematical representation are spelled out explicitly * Comprehensive: in addition to the fundamentals themselves, the books comes with a wealth of elaborately explained examples and applications Claude Cohen-Tannoudji was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris where he also studied and received his PhD in 1962. In 1973 he became Professor of atomic and molecular physics at the Collège des France. His main research interests were optical pumping, quantum optics and atom-photon interactions. In 1997, Claude Cohen-Tannoudji, together with Steven Chu and William D. Phillips, was awarded the Nobel Prize in Physics for his research on laser cooling and trapping of neutral atoms. Bernard Diu was Professor at the Denis Diderot University (Paris VII). He was engaged in research at the Laboratory of Theoretical Physics and High Energy where his focus was on strong interactions physics and statistical mechanics. Franck Laloë was a researcher at the Kastler-Brossel laboratory of the Ecole Normale Supérieure in Paris. His first assignment was with the University of Paris VI before he was appointed to the CNRS, the French National Research Center. His research was focused on optical pumping, statistical mechanics of quantum gases, musical acoustics and the foundations of quantum mechanics.
