Interférométrie atomique à grands transferts d’impulsion dans le régime de quasi-Bragg. (Ashley Béguin / LCAR / Thèse). – 11/04/2023, 14H

Ashley Béguin LCAR, Salle de Conférence FERMI 3R4

Sous la direction d’Alexandre Gauguet, de Baptiste Allard et de David Guéry-Odelin

Résumé:
Mon travail de thèse, réalisé au LCAR, contribue au développement de nouveaux interféromètres atomiques fondés sur l’utilisation de condensats de Bose-Einstein et de réseaux optiques. La spécificité de l’interféromètre en construction au LCAR est sa grande séparation spatiale permettant de mettre en forme des potentiels électromagnétiques et gravitationnels à proximité des bras de l’interféromètre. Cette approche ouvre la voie à de nouvelles mesures en physique fondamentale et en métrologie. Notre dispositif est dimensionné afin de réaliser des tests de neutralité atomique avec une nouvelle méthode fondée sur la phase d’Aharonov-Bohm Scalaire. Une amélioration de plusieurs ordres de grandeur par rapport aux limites actuelles est attendue. Lors de ma soutenance, j’exposerai les principes d’interférométrie atomique qui ont guidé le dimensionnement de notre interféromètre. Je présenterai la source d’atomes ultra-froids et les premiers résultats de fontaine atomique obtenus avec nos condensats de Bose-Einstein. Pour réaliser nos interféromètres atomiques, les condensats sont manipulés par des réseaux optiques dans le régime de quasi-Bragg. Afin de mieux comprendre les limites de ces séparatrices atomiques, j’ai mené une étude numérique et expérimentale que j’exposerai. Je commenterai notamment l’impact lié à la nature multi-ports des interféromètres atomiques réalisés dans ce régime, qui mènent à des interféromètres parasites pouvant limiter l’estimation de la phase. Enfin, lors de ma thèse j’ai démontré des mesures de déphasage interférométrique avec une séparation en impulsion correspondant à l’impulsion de 200 photons. Ce transfert d’impulsion est au niveau de l’état de l’art pour ce type de dispositif et constitue un pré-requis pour l’obtention des séparations spatiales envisagées.