Source d’atomes ultra-froids pour les capteurs quantiques embarqués : conception et mise en œuvre d’une puce magnétique à réseau. – (Romain Calviac / Thèse / LCAR-LAAS), 15/10/2024, 14H

Soutenance de thèse

Romain Calviac FeRMI, Salle de conférence 3R4

Composition du jury:

• Alexandre Gauguet, directeur de thèse, LCAR
• Olivier Gauthier-Lafaye, directeur de thèse, LAAS
• Baptiste Allard, co-encadrant, LCAR
• Antoine Monmayrant, co-encadrant, LAAS
• Agnès Maître, rapporteuse, Sorbonne Université
• Jacob Reichel, rapporteur, LKB, Ecole Normale Supérieure
• Baptiste Battelier, examinateur, LP2N, Bordeaux
• Clément Lacroute, examinateur, FEMTO-ST
• Pierre Renucci, examinateur, INSA Toulouse
• Thomas Lévèque, invité, CNES

Résumé:
Mes travaux de thèse s’inscrivent dans le contexte du développement de capteurs quantiques à onde de matière embarqués. Ces instruments, relativement complexes, étaient jusqu’à récemment principalement utilisés en laboratoire. Aujourd’hui, les techniques d’interférométrie atomique ont suffisamment évolué pour permettre leur utilisation en dehors de ces derniers. Cependant, l’environnement embarqué ajoute un ensemble de contraintes supplémentaires. Ainsi, les systèmes laser, le système de contrôle, la chambre à ultra-vide ainsi que la source d’atomes froids ou ultra-froids constituant ces capteurs doivent répondre à plusieurs exigences : être compacts, robustes, consommer peu d’énergie et être transportables. Ma thèse s’est donc concentrée sur la conception d’une nouvelle source d’atomes ultra-froids répondant à ces contraintes. Là où les dispositifs similaires utilisent au moins trois faisceaux laser, la source que j’ai conçue est capable de! générer un condensat de Bose-Einstein avec un seul faisceau. Pour cela, j’ai dimensionné un réseau de diffraction permettant de réaliser un piège magnéto-optique à un faisceau. Celui-ci a été assemblé avec une puce magnétique que j’ai également conçue. Par la suite, j’ai mis en œuvre cette source, ce qui a permis d’obtenir pour la première fois une puce magnétique à réseau, capable de générer des atomes ultra-froids.