17 Janvier – Soutenance de thèse - Hodei Eneriz

14 h30 Amphi - Institut d'optique d'Aquitaine (Talence)

Interactions atome–cavité et mélasse grise dans un résonateur en nœud papillon.

Cette thèse s’intéresse à l’étude des interactions entre les atomes froids et la lumière laser à l’intérieur d’une cavité en nœud papillon. Des atomes ultrafroids de rubidium 87 sont créés au centre des bras de la cavité en forme de croix à 1560 nm, où un piège dipolaire à résonance lointaine (FORT) est créé.
Le refroidissement d’un gaz atomique à des températures ultrafroides nécessite un processus en plusieurs étapes : piège magneto–optique (MOT); refroidissement sub—Doppler ; chargement dans un piège magnétique ou optique conservateur ; et souvent le refroidisse-ment par évaporation.  Les schémas de refroidissement sous–Doppler impliquant des états sombres sont devenus une technique puissante : ils sont connus sous le nom de mélasse grise.
Dans  ce  contexte,  nous  montrons  que  le  refroidissement  aux  états  sombres  dans  une condition Raman hyperfine à deux photons peut être utilisé en combinaison avec un FORT lorsque de forts décalages de lumière différentiels sont présents. De plus, nous utilisons cette technique pour refroidir l’ensemble atomique dans le FORT en désaccordant davantage les faisceaux Raman au rouge.
Dans  une  autre  série  d’expériences,  nous  exploitons  le  caractère  doublement  résonant de la cavité, à la fois à 1560 et 780 nm, pour explorer l’interaction entre les atomes et la cavité. Dans l’expérience, l’injection continue de lumière laser à 780 nm a été possible grâce à des améliorations sur le verrouillage en fréquence du laser 1560 nm sur la cavité, où les atomes ultrafroids chargés dans le FORT peuvent interagir fortement de façon collective avec la lumière à 780 nm.
En utilisant des techniques à deux photons similaires à celles démontrées dans le scénario de la mélasse grise, nous introduisons des impulsions Raman dans la cavité et observons des processus d’échange de photons inter–bras de cavité induits par les atomes que nous caractérisons en analysant les distributions de quantité de mouvement produits sur les nuages atomiques ultrafroids.

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